PreSens OXY-4 SMA 四通道光纤溶氧仪技术参数与应用场景
2026-07-21 来源:本站 点击次数:152一、 品牌概述与产品概述
德国 PreSens（派斯森）是全球生命科学、生物反应器工艺以及环境生态监测领域精密光学化学传感器（Chemical Optical Sensors）技术的标志性创新品牌。自德国雷根斯堡大学实验室孵化以来，PreSens 一直专注于基于荧光淬灭（Fluorescence Quenching）原理的非侵入式溶解氧（DO）、二氧化碳（CO2）和 pH 值的测量传感系统。在细胞株高通量筛选、微流控器官芯片以及一次性生物反应袋（Single-Use Bags）工艺中，传统的插入式电极体积粗大、存在死角且容易引发染菌隐患。PreSens 凭借其独树一帜的非侵入式“荧光贴片（Sensor Spots）”与微型光纤读数技术，在精细化生物化学传感领域建立起了很高的专业壁垒。
本次为您梳理的 PreSens OXY-4 SMA 是一款卖得很好的四通道微型光纤氧气测量仪。该设备支持同时接入四根独立的外置聚合物光纤探头。实验人员只需通过透明的玻璃或塑料容器外壁，将内部贴有的微型氧气敏感贴片激活，便能在不破坏容器密闭性、不接触内部液体的无菌状态下，精准读取多位点的溶解氧浓度值，是现代化微晶体生物反应系统与摇床细胞培养的优秀监测配置。
二、 详细技术参数表：OXY-4 SMA
| 参数项目 | 技术指标明细说明 |
|---|---|
| 官方型号 | OXY-4 SMA (四通道独立并行测量型) |
| 适配传感器类型 | 非侵入式氧气贴片 (Sensor Spots)、微型氧气电极 (Microx) |
| 测量量程范围 | 气相 0 至 100% 氧气浓度；液相 0 至 45 mg/L 溶解氧 |
| 检测分辨率下限 | 在0.2% 氧气浓度时分辨率可达 ± 0.01% O2 |
| 光纤接口规范 | 4 x SMA 905 标准标准光纤插座 |
| 温度补偿联动 | 附带 4 组独立的 PT100 温度测量通道，提供自动温补 |
| 系统通信接口 | 标准 Mini-USB 接口，配原厂专业分析控制软件 |
| 供电电压机制 | 5 V DC 外部供电 (可直接通过电脑 USB 接口驱动) |
| 运行环境适应性 | 5°C 至 40°C，环境湿度无冷凝 |
三、 溶解氧测量在实际工作中的常见困境与解决方案
在微量摇瓶培养、细胞梯度驯化以及生物芯片的长周期运行中，传统的侵入式克拉克（Clark）电极或老式电化学探头往往给实验团队带来诸多技术制约：
- 首先是探头体积粗大导致的微小容器不兼容问题。在 5ml 甚至更小的微流控微反应池或微孔板内，传统电极根本无法插入。即便强行插入，也会改变内部的微流体力学状态，并消耗反应体系内的微量氧气，导致读数失真。
- 其次是校准维护繁琐与高传染、高污染样本的防漏隐患。传统探头需要频繁更换膜组件和电解液，且每次都需要重新高压灭菌，无法适应一次性（Single-use）无菌封闭系统的密闭性要求。
- 此外，长时间连续测量的信号漂移也经常导致实验中后期的数据失去科学说服力。
PreSens OXY-4 SMA 针对上述微观及一次性流体测氧限制提供了精细的应对方案。
该系统抛弃了传统的侵入式物理实体探头，转而采用重量几乎可以忽略、厚度仅为微米级的非侵入式荧光化学传感器贴片。实验前，可将此贴片预先粘贴在任何透明容器（如玻璃锥形瓶、塑料培养袋、微流控管道）的内壁上并完成无菌密封。
测量时，OXY-4 SMA 发出的特定波长激发光通过外置光纤穿透容器的透明外壁，照射在贴片上，通过读取荧光寿命的淬灭时间，就能换算出内部精确的含氧量。整个测量过程不消耗一丁点氧气，也不与内部介质发生任何物理分子交换。
这种纯粹的光学耦合机制，完美地解决了小体积无法测氧的痛点，确保了系统的绝对密闭与无菌。同时，其出色的光学稳定性使得中后期信号漂移极小，为长周期的细胞代谢动力学研究提供了高度可靠的数据重现链。
该系统抛弃了传统的侵入式物理实体探头，转而采用重量几乎可以忽略、厚度仅为微米级的非侵入式荧光化学传感器贴片。实验前，可将此贴片预先粘贴在任何透明容器（如玻璃锥形瓶、塑料培养袋、微流控管道）的内壁上并完成无菌密封。
测量时，OXY-4 SMA 发出的特定波长激发光通过外置光纤穿透容器的透明外壁，照射在贴片上，通过读取荧光寿命的淬灭时间，就能换算出内部精确的含氧量。整个测量过程不消耗一丁点氧气，也不与内部介质发生任何物理分子交换。
这种纯粹的光学耦合机制，完美地解决了小体积无法测氧的痛点，确保了系统的绝对密闭与无菌。同时，其出色的光学稳定性使得中后期信号漂移极小，为长周期的细胞代谢动力学研究提供了高度可靠的数据重现链。
四、 同品牌其他型号技术参数参考表
| 品牌 | 核心组件型号 | 货号 | 大致功能 / 核心技术参数 |
|---|---|---|---|
| PreSens | OXY-1 SMA | PS-OXY-01 | 单通道微型光纤氧气仪，轻便便携，适合单联实验室摇瓶测氧 |
| PreSens | pH-1 SMA | PS-PH-01 | 单通道非侵入式 pH 测量仪，基于相似光学原理，量程 pH 5.5-8.5 |
| PreSens | CO2-1 SMA | PS-CO2-01 | 单通道非侵入式二氧化碳分析仪，适合生物工艺尾气或液相溶解CO2 |
| PreSens | SFR Varid | PS-SFR-04 | 摇床专用无线多参数多通道监视系统，可同时监控 4 个摇瓶的DO和pH |
| PreSens | Microx 4 | PS-MX-04 | 高级研究级单通道氧气仪，适配直径仅为 50微米 的微型针式光纤探头 |
五、 核心优势深度解析
- 多通道独立并行测量架构，成倍提升高通量实验效率：
OXY-4 SMA 拥有 4 个完全独立的硬件读取通道和对应的温度补偿链路，这意味着它可以在同一时刻、在同一台控制软件界面内对 4 个不同的平行生物反应装置进行独立的参数追踪。这对于筛选不同配比培养基、比较不同株系细胞耗氧代谢率的科研团队而言，能够在同等实验周期内产出 4 倍的对比数据，显著缩短了实验周期。 - 不消耗氧气的荧光寿命技术，保障微量体系的检测科学性：
与传统的电化学测氧法（需要还原流体中的氧分子从而消耗样品含氧量）截然不同，PreSens 的光学化学原理是基于光子级别的荧光淬灭。测量光束极度微弱且属于非接触式激发，流体中的氧分子仅作为能量转移的介质，其本身化学性质和数量不发生任何物理和化学损耗。这一优秀的技术特征确保了在 1ml 以内的超微量密闭体系中，测量数据依旧能反应其真实的生理状态。 - 支持原位高压灭菌与辐照，完美适配单次使用（Single-Use）工艺：
粘贴在容器内部的氧气传感器贴片具备高度平稳的化学和热学稳定性。无论是经历 121°C 的高压蒸汽灭菌，还是经历高强度的工业伽马射线（Gamma）辐照，敏感贴片的内部发光荧光分子均不会发生降解变性。这一特性使得它非常便于与一次性塑料生物反应袋、一次性层析管路进行一体化集成，开箱即用，免去了二次装配污染的风险。 - 专业的通用控制分析软件，提供丰富的数据可视化与输出：
设备配套的电脑端软件具有高度直观的管理界面，可以对 4 个通道的含氧量变化曲线进行实时的图形化绘制。系统不仅支持对气压、盐度及实时温度进行全自动的在线多重补偿校准，还拥有标准的数据导出格式，方便实验人员将耗氧速率（OUR）等关键数据无缝导入到各种第三方数理统计和分析软件中。
六、 产品使用场景
- 高通量摇瓶培养工艺开发：安装在实验室多联恒温摇床内，通过贴片非侵入实时监视哺乳动物细胞或工程酵母在摇瓶培养过程中的溶氧浓度变化，优化溶氧传质和发酵补料策略。
- 微流控芯片与多孔器官芯片测氧：将微型贴片或光纤嵌入到复杂的微流控芯片、三维细胞培养支架结构内，进行微尺度组织微环境内的局部氧梯度、氧消耗行为的高精度实时探查。
- 一次性生物反应袋与储液袋集成：作为关键的 OEM 光学元件，由药企设备集成商直接将贴片封装在单次使用混合袋、灌流发酵袋内，提供全密闭、零污染隐患的外置式溶氧过程监测。
- 生态环境、水质采样与海洋生物学研究：用于高校生态实验室，对密闭的沉积物核心样本、小型水生生物实验舱或者密封土壤管路中的微量氧气呼吸速率进行长时连续的物理追踪。
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