用光学方法监测生物血样中溶解氧的智能氧比色皿 | 量子荧光|微型光纤光谱仪-ag贵宾会

在塑料（pmma）比色皿的内表面涂覆一层溶胶凝胶基氧敏感性指示剂材料，就开发出了“智能型”氧比色皿。这一新型的氧传感系统已被用于监测生物医药类样品中的溶解氧。智能氧比色皿实现了4 ppb的分辨率，小于5%的误差精度和10秒以内的响应时间。

背景

用于检测血培养物中微生物的方法很多。 早期检测这类微生物对为患者选择适当的治疗和剂量而言具有重大意义。 用这种方法采集到的信息有助于选择最适合检出不同微生物的系统参数。 光谱法已经能够测定到红细胞内发生的一些变化，如氧合血红蛋白转化为脱氧血红蛋白，这些信息提供了关于微生物生长行为的数据。 在本应用说明中，我们介绍了涂覆了氧敏感性指示剂的比色皿是如何作为检测系统起到测量血培养系统内溶解氧分压的作用的。 我们还阐述了增加血样中酵母密度时氧耗的变化趋势。

实验条件

用智能氧比色皿进行了氧传感实验。我们将山羊全血和水转移到比色皿中后开始实验。一旦被稀释的氧含量低的血液放入比色皿后就开始记录数据。一旦氧水平稳定下来，就向比色皿中的血液加入酵母细胞。在一段时间里观察到了氧猝灭现象。 每次实验后，记录下所有的溶解氧传感器数据。 每个实验重复三次。

图1. 光学氧传感系统测量在将不同量的酵母添加到稀释血液中时细胞消耗的氧气。

结果

当加入酵母细胞并且已经进行了大约30分钟测量之后，对系统进行校准并且对溶解氧进行监控。为了研究智能比色皿监测细胞培养物中氧含量的性能，我们用不同量的酵母进行了一组实验。如果细胞的量较多，细胞耗氧速度就越快。图1显示了在将不同量的酵母添加到稀释血液中时智能氧比色皿测量细胞培养环境中溶氧量的性能。

结论

在重要的生物学实验中（诸如在血培养物和生物反应器系统中进行的实验），智能氧比色皿表现出卓越的检测溶氧量的能力。 当与先进的相位荧光测定法结合时，智能氧比色皿可用于开发便携式系统，以检测不同血培养物中的细菌。 开发低成本系统将提供一个研究血液培养系统中微生物的新方法。 这种功能的系统将加快干预程序并降低医疗成本。

参考文献