喬文杰, 薄翠梅, 蔣書波, 王軼卿,, 李 俊, 儲震宇, 金萬勤

基于新型酶電極的微生物發(fā)酵多組分在線檢測流路控制系統(tǒng)

喬文杰1, 薄翠梅1, 蔣書波1, 王軼卿1,2, 李 俊1, 儲震宇2, 金萬勤2

(1. 南京工業(yè)大學(xué) 電氣工程與控制科學(xué)學(xué)院, 江蘇 南京 211816；2. 南京工業(yè)大學(xué) 材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗室, 江蘇 南京 211816)

針對微生物發(fā)酵過程中多組分原位在線監(jiān)測問題，基于普魯士藍(lán)(PB)納米材料制備的新型酶生物傳感電極，研究一種原位在線多通道檢測流路控制系統(tǒng)。根據(jù)酶生物傳感電極微電流響應(yīng)特性，創(chuàng)新設(shè)計一種多通道泵閥協(xié)同作用流路控制系統(tǒng)，可有效降低交叉污染，提高設(shè)備可靠性。根據(jù)流路檢測邏輯時序要求，研制多組分檢測過程移液針精準(zhǔn)定位、微量精確進(jìn)樣、定標(biāo)檢測等軟件程序模塊。采用細(xì)分驅(qū)動電路控制步進(jìn)電機(jī)，結(jié)合梯形加減速算法實(shí)現(xiàn)移液針的精準(zhǔn)定位和微量精確進(jìn)樣，通過自主調(diào)節(jié)進(jìn)樣量和定標(biāo)檢測模塊，實(shí)現(xiàn)多組分、寬范圍、快速精確檢測。實(shí)驗結(jié)果表明該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)葡萄糖、賴氨酸和乳酸等多組分濃度的寬范圍檢測，檢測精度在2% 以內(nèi)，能夠較好地滿足微生物發(fā)酵多組分在線檢測需求。

酶生物傳感電極；多組分在線檢測；流路控制系統(tǒng)；加減速算法；微量精確進(jìn)樣

1 引 言

發(fā)酵過程中關(guān)鍵組分濃度實(shí)時監(jiān)測分析對提高發(fā)酵生產(chǎn)效率極為重要[1-2]，通過在線分析關(guān)鍵組分的濃度如發(fā)酵底物、中間代謝物產(chǎn)物等可以實(shí)時反映細(xì)胞生理狀態(tài)，揭示細(xì)胞生長代謝規(guī)律及階段特性[3-4]，從而指導(dǎo)微生物發(fā)酵過程的實(shí)時調(diào)控，充分利用發(fā)酵中底物，提高產(chǎn)物合成效率[5]。目前最先進(jìn)的生物傳感器是直接與電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電化學(xué)酶電極[6]。酶生物傳感電極作為電化學(xué)法檢測葡萄糖的核心部件[7]，其材料和制備工藝直接影響傳感電極性能。油墨作為傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷電極材料，具有易聚集和難穩(wěn)定等缺點(diǎn)，導(dǎo)致電催化性和導(dǎo)電性低，影響生物傳感器的檢測性能[8]；金屬納米粒子和碳納米管等電極修飾材料，存在生物相容性差和低電子轉(zhuǎn)移性等缺點(diǎn)，導(dǎo)致檢測精度低、范圍窄[9-10]。普魯士藍(lán)(Prussian Blue，PB)作為一種優(yōu)良的電子介體，對過氧化氫(H2O2)具有很高的電催化活性，被稱為“人工過氧化物酶”[11]。課題組前期結(jié)合PB和金屬納米材料，研發(fā)了一種新型酶生物傳感電極，其特殊的納米結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了生物相容性、電催化性和導(dǎo)電性，而且具有寬范圍線性化特性[12-13]。

現(xiàn)有檢測儀器對微生物發(fā)酵中組分濃度檢測范圍較窄，大多需要對發(fā)酵液進(jìn)行離心稀釋，很難滿足發(fā)酵過程中原位檢測要求[14]。例如，發(fā)酵行業(yè)的葡萄糖檢測需求在0～200 g×L-1，大部分集中在50～100 g×L-1[15]。德國BioPAT?Trace測量儀的檢測范圍在0.01～40 g×L-1，美國YSI-2950生化分析儀的檢測范圍在0.05～25 g×L-1，國產(chǎn)山東省科學(xué)院生物研究所SBA-40E型生物傳感分析儀的檢測范圍在0～1 g×L-1，深圳西爾曼公司M-online生化分析儀的檢測范圍在0.3～9 g×L-1。

本研究基于自主研發(fā)的新型PB酶傳感電極，創(chuàng)新研究一種在線原位多通道檢測流路控制系統(tǒng)。基于自制新型酶生物傳感電極微電流響應(yīng)特性，創(chuàng)新設(shè)計一種多通道泵閥協(xié)同作用流路控制系統(tǒng)，可有效降低交叉污染，提高設(shè)備可靠性。根據(jù)流路檢測邏輯時序要求，采用細(xì)分驅(qū)動電路控制步進(jìn)電機(jī)，結(jié)合梯形加減速算法實(shí)現(xiàn)移液針的精準(zhǔn)定位和微量精確進(jìn)樣，通過自主調(diào)節(jié)進(jìn)樣量和精確定標(biāo)檢測模塊，實(shí)現(xiàn)多組分寬范圍快速高精確檢測。

2 酶生物傳感電極的制備

2.1 酶生物傳感電極檢測原理

H2O2是大多數(shù)氧化酶反應(yīng)的產(chǎn)物之一，普魯士藍(lán)由于對H2O2具有高靈敏度、強(qiáng)選擇性和電催化作用，可作為電極材料用于酶生物傳感電極的構(gòu)建。通過負(fù)載不同酶元件制備成不同的傳感電極芯片，用以下反應(yīng)式可說明酶生物傳感電極的反應(yīng)原理：

其中A代表待測組分，包括葡萄糖、乳酸和賴氨酸等；Oxidase-A代表對應(yīng)的氧化酶；A(ox)代表A的氧化物質(zhì)；PW為普魯士白。

根據(jù)3個反應(yīng)式可知：葡萄糖等物質(zhì)氧化后生成氧化物質(zhì)和H2O2，PB得到電子組成高還原活性PW，然后H2O2通過PW還原為OH-，同時PW再次被氧化成PB。PB具有可逆的電化學(xué)氧化還原能力，在整個電化學(xué)過程中作為可再生催化劑。該氧化還原過程會在電極表面產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移，進(jìn)而產(chǎn)生電流信號。

2.2 新型酶傳感電極的制備

普通的三電極電化學(xué)傳感系統(tǒng)體積較大，難以應(yīng)用在微型化檢測系統(tǒng)中，本研究采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備新型酶生物傳感電極芯片，結(jié)構(gòu)如圖1所示。該技術(shù)將PB工作電極(work electrode，WE)、AgCl參

比電極(reference electrode，RE)和碳漿料對電極(counter electrode，CE)微型化集成在聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET) 基板上，各電極與對應(yīng)的引線相連，形成參比層、工作層和導(dǎo)電層。絕緣層覆蓋在導(dǎo)電層上，形成完整的電流回路，防止漏電流的產(chǎn)生，保證三電極體系的正常工作。通過戊二醛交聯(lián)法將酶元件固定在傳感芯片的工作層上，制備出新型酶生物傳感電極。

圖1 PB納米材料酶生物傳感電極的制作過程

圖2 不同氧化酶電極性能表征

2.3 電極性能表征

在含有電解液的檢測池中，待測組分在酶生物傳感電極的催化放大作用下產(chǎn)生電流。通過電化學(xué)檢測方法(-法)探究各組分和電流的關(guān)系。將制備的電極芯片放在緩沖溶液中每隔一定時間加入相同濃度、相同體積的各組分物質(zhì)，檢測其電流信號的變化，結(jié)果如圖2所示[13]。酶生物傳感電極在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的nA級電流響應(yīng)信號與待測組分濃度都存在寬范圍線性關(guān)系，但對于不同組分響應(yīng)特性不同，圖中葡萄糖響應(yīng)特性最強(qiáng)，更易于實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。

3 多組分在線檢測流路控制系統(tǒng)

3.1 多組分檢測流路結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于自制新型酶生物傳感電極微電流響應(yīng)特性，創(chuàng)新設(shè)計一種多通道泵閥協(xié)同作用流路控制系統(tǒng)，如圖3所示。本流路系統(tǒng)分別包含發(fā)酵液流路、緩沖液流路、廢液流路和防溢出流路，各流路間通過多路閥與匯流塊相對隔離，可有效降低交叉污染，提高設(shè)備可靠性，減少設(shè)備維護(hù)成本。從圖中可以看出，流路系統(tǒng)包括原位取樣器、機(jī)械搖臂、移液針、檢測池、標(biāo)樣池、取樣池、清洗池等，通過膜片式液泵、HaloFIx-EA系列精密柱塞泵、HaloArm一體化RZ型加樣搖臂、KCS plus系列蠕動泵、系列雙通電磁閥等泵閥高精度協(xié)同控制系統(tǒng)，完成微生物組分自動清洗、自動移液、自動取樣等功能。

圖3 多組分在線檢測流路

針對發(fā)酵過程對密閉反應(yīng)、防污染、高溫滅菌的要求，本流路系統(tǒng)采用陶瓷膜研制了膜取樣器，通過取樣口直接插入密閉發(fā)酵罐，可有效攔截發(fā)酵液中的生物大分子，避免微生物污染流路、影響儀器的可靠性與穩(wěn)定性。取樣器與分析儀器之間采用即插即拔的鏈接方式，在滅菌時斷開在線檢測儀器，將發(fā)酵罐與取樣器進(jìn)行高溫滅菌。微生物發(fā)酵組分在線檢測儀流路結(jié)構(gòu)設(shè)計可對管路進(jìn)行反復(fù)清洗，使用緩沖液清洗管路和各池子，可有效避免污染。

3.2 微量移液針的結(jié)構(gòu)設(shè)計

流路系統(tǒng)中機(jī)械搖臂、進(jìn)樣針和精密柱塞泵構(gòu)成移液裝置，通過控制機(jī)械搖臂垂直、水平運(yùn)動實(shí)現(xiàn)移液針定位，通過控制柱塞泵動作實(shí)現(xiàn)移液針的抽取、排出液體，如圖4所示。移液針精準(zhǔn)定位和微量加樣，主要依賴機(jī)械搖臂和柱塞泵的精度和控制方法。流路系統(tǒng)中柱塞泵和機(jī)械臂驅(qū)動電機(jī)皆是步進(jìn)電機(jī)，作為一種將脈沖信號轉(zhuǎn)換成響應(yīng)角位移或線位移的電動機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的角位移或線位移與接收到的脈沖控制信號嚴(yán)格成正比，具有很好的控制特性和運(yùn)動精度。

圖4 微量移液針結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 流路驅(qū)動高精度控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)如圖5所示，采用STM32F407為系統(tǒng)主芯片。通過光耦將主芯片控制電路與閥和直流電機(jī)的功率電路隔離，避免相互干擾。主芯片通過控制繼電器的開關(guān)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的啟停，由2個三極管組成的達(dá)林頓電路增大驅(qū)動電流，滿足繼電器驅(qū)動需求。主芯片通過PEN、PCW和PCLK引腳分別控制步進(jìn)電機(jī)的啟停、方向以及轉(zhuǎn)速。為了實(shí)現(xiàn)流路驅(qū)動高精度控制，提高步進(jìn)電機(jī)的精確度，本節(jié)設(shè)計多細(xì)分驅(qū)動技術(shù)，對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，其工作原理是將步進(jìn)電機(jī)各相繞組中的電流細(xì)分為原來的1/(為電機(jī)驅(qū)動細(xì)分?jǐn)?shù))，步距角也變?yōu)樵瓉淼?/，提高步進(jìn)電機(jī)的位移精度和穩(wěn)定性。選用THB6128為驅(qū)動芯片實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，通過細(xì)分調(diào)節(jié)器(M1、M2、M3)輸入不同電平組合可實(shí)現(xiàn)最高128細(xì)分。

圖5 控制系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)圖

步進(jìn)電機(jī)很難直接啟動至高速，起步速度過快會發(fā)生堵轉(zhuǎn)、失步現(xiàn)象，而快速停止會因為慣性造成過沖現(xiàn)象，本研究設(shè)計梯形加減速算法實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)精準(zhǔn)快速驅(qū)動控制，解決堵轉(zhuǎn)和慣性過沖問題。梯形加減速的關(guān)鍵是對速度控制，通過改變加速度的大小使電機(jī)速度變化呈梯形狀，電機(jī)速度的大小由脈沖時間間隔決定，如式(4)：

而步進(jìn)電機(jī)關(guān)于步距角s(rad)、位置(rad)和角速度(rad×s-1)的關(guān)系為

式中：為細(xì)分?jǐn)?shù)，為脈沖數(shù)。

由式(7)、(9)、(10)得出

又因為

式中：c為進(jìn)行了個脈沖之后的定時器計數(shù)的值，T、T+1分別為進(jìn)行了、+1個脈沖之后的定時器計數(shù)周期。

由式(11)、(12)得

式中：0為定時器計數(shù)的初始值。

利用麥克勞林公式，將式(13)化簡為

由式(7)、(9)、(10)消除T計算出加速到設(shè)定速度所需步數(shù)與加速度的關(guān)系為

式中：為進(jìn)行了個脈沖之后的電機(jī)轉(zhuǎn)速，rad×s-1。

根據(jù)以上理論計算，為實(shí)現(xiàn)加減速控制，需要通過程序人為設(shè)定4個參數(shù)，勻速角速度speed(rad×s-1)、加加速度accel(rad×s-1)、加減速度decel(rad×s-1)和要走的步數(shù)，式中和s可認(rèn)為是常數(shù)。根據(jù)以上公式和參數(shù)，加減速過程如下：

當(dāng)=speed時，對應(yīng)最小的定時器計數(shù)值min：

算法流程如圖6所示，在設(shè)定參數(shù)后，首先進(jìn)行步數(shù)判斷：若步數(shù)不為0和1，根據(jù)式(19)、(20)計算加速步數(shù)和臨界步數(shù)；若步數(shù)為0，直接結(jié)束；若為1，設(shè)置減速步數(shù)為1。然后判斷是否有勻速過程，若加速步數(shù)不大于臨界步數(shù)，根據(jù)式(21)計算減速步數(shù)，勻速步數(shù)為總步數(shù)減去加速和減速步數(shù)；否則根據(jù)式(22)只計算減速步數(shù)。最后根據(jù)式(13)將所計算步數(shù)轉(zhuǎn)化為定時器比較值。

電機(jī)的速度狀態(tài)切換在中斷中實(shí)現(xiàn)，共有加速、勻速、減速、停止4種狀態(tài)。在計數(shù)周期不變的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖之間的時間間隔決定，脈沖時間的間隔越短，脈沖頻率越快，而定時器計數(shù)值則是本次梯形設(shè)計中決定脈沖頻率的最重要的因素，為提高步進(jìn)電機(jī)計算精度，起始計數(shù)值0在經(jīng)過麥克勞林變化后需要與理論中的0進(jìn)行差值補(bǔ)償，來滿足流路控制過程中精密移液和精確定位的需求。

圖6 梯形加減速算法流程圖

4 多組分在線檢測軟件系統(tǒng)

4.1 多組分在線檢測時序

傳統(tǒng)多組分檢測時序采用對同一樣品的多種分析物進(jìn)行檢測時，一個分析物的檢測完成后才能進(jìn)行下一個分析物的檢測，優(yōu)點(diǎn)是直截了當(dāng)、便于實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是檢測多種組分耗時長，致使后續(xù)組分檢測出現(xiàn)一定的滯后，不能準(zhǔn)確反映發(fā)酵罐組分的實(shí)時濃度。僅適用于容量小、進(jìn)料量小的實(shí)驗室發(fā)酵裝置。針對傳統(tǒng)檢測時序的缺點(diǎn)，設(shè)計了3個檢測池同時檢測的時序，如圖7所示。

首先，3個檢測池依次清洗，然后3個檢測池按照移液針移取標(biāo)準(zhǔn)液的順序進(jìn)行定標(biāo)。若3個定標(biāo)全部通過，3個檢測池同時檢測，若3個定標(biāo)都不通過，則系統(tǒng)對3個檢測池同時重新定標(biāo)。若任意單一檢測池定標(biāo)不通過，則對其余2個檢測池進(jìn)行檢測，不通過的檢測池重新進(jìn)行定標(biāo)、檢測。若3個中任意2個定標(biāo)不通過，則對通過的1個進(jìn)行檢測，對其余2個進(jìn)行重新定標(biāo)、檢測。

圖7 多組分檢測時序邏輯

4.2 模塊化程序設(shè)計

根據(jù)檢測時序，采用模塊化編程思想，將程序分為復(fù)位、清洗、移液、取樣和通信模塊，如圖8所示。復(fù)位模塊用于機(jī)械搖臂和柱塞泵復(fù)位，消除電機(jī)累積誤差；清洗模塊用于清洗監(jiān)控儀中留有的殘液，使其可重復(fù)使用；移液模塊用于移取標(biāo)準(zhǔn)液和發(fā)酵液到選定的檢測池中，供電極芯片檢測；取樣模塊用于從發(fā)酵罐抽取發(fā)酵液到取樣池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控儀原位檢測；通信模塊用于數(shù)據(jù)解密、數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)發(fā)送。

圖8 程序模塊化設(shè)計

4.3 定標(biāo)檢測模塊系統(tǒng)

各組分定標(biāo)檢測流程設(shè)計如圖9所示，實(shí)驗均在室溫下進(jìn)行。首先清洗檢測池，采集僅有緩沖液時的電流，響應(yīng)值為ADV0；然后，移取體積為0(mL)、質(zhì)量濃度為0(g×L-1)的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時信號響應(yīng)值為ADV1，采集結(jié)束后對檢測池進(jìn)行清洗；清洗后再移取體積、0濃度為0的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，此時信號響應(yīng)值為ADV2，結(jié)束后同樣對檢測池進(jìn)行清洗。

圖9 定標(biāo)檢測流程

在不同環(huán)境和時間節(jié)點(diǎn)下芯片的性能有所不同，為提高檢測精度，需要在檢測之前進(jìn)行定標(biāo)處理。根據(jù)ADV0，ADV1，ADV2計算定標(biāo)誤差ERR，如式(23)：

當(dāng)定標(biāo)誤差ERR在2% 以內(nèi)時定標(biāo)通過，防止定標(biāo)存在偶然誤差，采用ADV1，ADV2的平均值建立濃度響應(yīng)方程，進(jìn)一步減小誤差，如式(24)：

式中：為信號響應(yīng)AD值，為待測物質(zhì)量濃度，g×L-1。建立濃度響應(yīng)方程之后，移取體積為1、濃度未知的待測溶液，此時的信號響應(yīng)值為ADV3。將ADV3代入式(24)中，可得濃度為

式中：1為待測溶液質(zhì)量濃度，g×L-1；1為待測溶液的體積，μL。

4.4 自主調(diào)節(jié)進(jìn)樣系統(tǒng)

為提高酶生物傳感電極檢測范圍，設(shè)計自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)樣量算法，實(shí)現(xiàn)超寬范圍組分濃度原位檢測，避免離心稀釋繁瑣過程。較低或較高濃度都會使傳感芯片的檢測精度下降，自動調(diào)整進(jìn)樣量使檢測池中的濃度保持在電極芯片最佳檢測范圍內(nèi)，根據(jù)檢測體積比，求出待測液的質(zhì)量濃度，從而增加檢測范圍。例如葡萄糖，在9～36 g×L-1，進(jìn)樣量25 μL；低于9 g×L-1時，提高進(jìn)樣量至50 μL；高于36 g×L-1時，降低進(jìn)樣量至5 μL，從而提高在線監(jiān)控儀的檢測范圍。其他組分類似于葡萄糖檢測，改變算法中的檢測下限和上限以及對應(yīng)進(jìn)樣量，擴(kuò)展相應(yīng)組分的檢測范圍。

5 儀器測試結(jié)果

5.1 在線監(jiān)控儀的研制

根據(jù)以上設(shè)計，研制了發(fā)酵多組分濃度在線監(jiān)控儀，如圖10所示。該儀器可實(shí)現(xiàn)自動清洗、自動移液、自動定標(biāo)和檢測等功能，可自動完成多組分在線原位檢測。儀器設(shè)計3個檢測池，可完成同一組分的3種不同濃度或多種組分同時在線自動檢測。

圖10 多組分在線監(jiān)控儀主機(jī)

5.2 多組分濃度在線測試分析

針對同一組分葡萄糖，3種質(zhì)量濃度6、15、60 g×L-1在3個檢測池下同時檢測，實(shí)驗結(jié)果如表1所示，表中檢測結(jié)果單位均為g×L-1。從表1可知，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD分別為0.48%、0.61%、0.66%，表明多檢測池檢測的穩(wěn)定性和重復(fù)性較好。并且電極響應(yīng)在40 s內(nèi)達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)，單一組分的檢測周期控制在300 s以內(nèi)，檢測時不用離心稀釋等操作，大大減少了檢測周期。

表1 多檢測池實(shí)驗結(jié)果

圖11 多組分濃度自動測試對比分析

Fig.11 Comparative analysis of multi-component concentration automatic tests

6 結(jié) 語

本研究基于新型酶生物傳感電極，創(chuàng)新設(shè)計一種可應(yīng)用于微生物發(fā)酵在線原位檢測的流路控制系統(tǒng)。采用模塊化編程實(shí)現(xiàn)多組分檢測過程中清洗、標(biāo)定、檢測等，控制系統(tǒng)自動進(jìn)樣、精確采樣、組件清洗和標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定。設(shè)計步進(jìn)電機(jī)梯形加減速控制算法和自動調(diào)整進(jìn)樣量算法，通過定標(biāo)判斷系統(tǒng)建立濃度響應(yīng)方程，從而實(shí)現(xiàn)多組分、寬范圍、快速精確檢測。

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Multi-component online detection flow path control system for microbial fermentation based on new enzyme electrode

QIAO Wen-jie1, BO Cui-mei1, JIANG Shu-bo1, WANG Yi-qing1,2, LI Jun1,CHU Zhen-yu2, JIN Wan-qin2

(1. College of Electrical Engineering and Control Science, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China;2. State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 211816, China)

An online-multi-channel detection flow path control system using a new type of enzyme biosensing electrode prepared based on Prussian Blue (PB) nanomaterials was developed for monitoring multi-component in the microbial fermentation. According to the micro-current response characteristics of enzyme biosensing electrodes, a multi-channel pump-valve synergy flow path control system was designed to reduce cross-contamination and improve equipment reliability effectively. The software program modules such as precise positioning of pipette needles, precise micro-injection and calibration detection during multi-component detection were developed according to the logic timing requirements of flow path detection. The precise positioning of the pipette needle and precise micro-injection were realized by combining the trapezoidal acceleration and deceleration algorithm and the stepping motor controlled by subdivision drive circuit. Multi-component, wide-range, fast and accurate detection was performed by independently adjusting the injection volume and calibration detection module. The experimental test results show that the system could detect glucose, lysine and lactic acid in a wide range of concentrations, and the detection accuracy was less than 2%, which can better meet the requirements of simultaneous online detection of multiple components of microbial fermentation.

enzyme biosensing electrode; multi-component online detection; flow path control system; acceleration and deceleration algorithm; micro precision injection

TP 27

A

10.3969/j.issn.1003-9015.2022.01.012

1003-9015(2022)01-0092-09

2021-03-09；

2021-05-12。

國家自然科學(xué)基金(21727818，62173178)；國家重點(diǎn)研發(fā)計劃(2019YFB1705800)。

喬文杰(1994-)，男，河南商丘人，南京工業(yè)大學(xué)碩士生。

薄翠梅，E-mail：Lj_bcm@163.com

喬文杰, 薄翠梅, 蔣書波, 王軼卿, 李俊, 儲震宇, 金萬勤. 基于新型酶電極的微生物發(fā)酵多組分在線檢測流路控制系統(tǒng)[J]. 高?；瘜W(xué)工程學(xué)報, 2022, 36(1): 92-100.

：QIAO Wen-jie, BO Cui-mei, JIANG Shu-bo, WANG Yi-qing, LI Jun, CHU Zhen-yu, JIN Wan-qin. Multi-component online detection flowpath control system for microbial fermentation based on new enzyme electrode [J]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2022, 36(1): 92-100.