为什么传统pH电极无法满足96孔板高通量实验需求？

在生命科学研究、生物制药研发以及药物筛选过程中，96孔板已经成为一种常见的实验工具。

相比传统单一样品分析方式，96孔板能够同时开展大量平行实验，提高实验效率，广泛应用于：

• 药物筛选
• 细胞培养研究
• 生物制剂开发
• 配方优化
• 高通量实验分析

然而，在这些实验过程中，一个重要问题逐渐受到关注：

如何实时、准确地监测96个孔位中样品pH变化？

传统pH电极虽然具有成熟可靠的检测能力，但在96孔板高通量应用场景下存在明显限制。

一、pH变化为什么对高通量实验重要？

pH是影响生物体系稳定性的重要参数。

在细胞培养和生物制剂研发过程中，pH变化可能影响：

• 细胞生长状态
• 代谢过程
• 蛋白稳定性
• 样品长期稳定性
• 实验结果重复性

例如：

在药物筛选过程中，不同化合物可能导致细胞代谢状态变化，从而引起培养环境pH变化。

在多肽、核酸以及注射剂研发过程中，不同配方条件下的pH稳定性也是重要评价指标。

因此，仅检测实验结束时的pH值，往往无法反映完整变化过程。

二、传统pH电极在96孔板检测中的局限

1. 单点检测，难以满足高通量需求

传统pH电极通常采用：

一个电极 → 一个样品

的检测模式。

而96孔板实验通常需要：

多个样品同时比较。

如果逐孔检测：

• 实验时间增加
• 数据采集不同步
• 难以获得整体变化趋势

2. 电极尺寸难以适应微量体系

96孔板特点：

• 孔径较小
• 样品体积有限

传统pH电极通常需要一定浸入深度和样品体积。

因此可能面临：

• 无法充分接触样品
• 测量稳定性下降
• 不适用于微量体系

3. 接触式测量可能影响实验体系

传统pH电极需要直接接触样品。

对于：

• 细胞培养
• 无菌体系
• 长时间实验

可能增加：

• 样品扰动
• 污染风险
• 操作复杂度

4. 难以实现连续动态监测

传统检测通常获得：

某一个时间点的pH数据。

但很多实验真正需要关注：

pH如何随时间变化。

例如：

实验开始

↓

药物处理

↓

细胞响应

↓

培养环境变化

动态曲线往往比单个pH数值更具有研究价值。

三、光学pH传感技术解决96孔板检测难题

针对高通量实验需求，光学pH传感技术提供了一种新的检测方式。

其核心特点：

非侵入式检测

无需传统电极插入样品。

通过光学信号变化获得pH信息。

多孔位同步检测

结合微孔板形式，可以实现：

多个样品同时监测。

实时动态分析

能够记录：

pH随时间变化趋势。

帮助研究人员获得更完整实验信息。

四、PreSens PhoxyCube 96孔板实时pH监测方案

德国PreSens开发的PhoxyCube是一套基于光学传感技术的多孔板实时监测系统。

该系统结合：

PhoxyCube Reader

用于：

• 光学读取
• 数据采集
• 软件分析

以及：

PhoxyPlate 96 P

96孔pH传感板：

• 每个孔集成光学pH传感器
• 支持96孔同步检测
• 实现非侵入式pH监测

详细方案：

👉 96孔板实时pH监测系统｜PreSens PhoxyCube高通量细胞培养pH分析方案

五、适用应用场景

1. 药物筛选

用于：

• 不同药物条件比较
• 细胞响应分析
• 高通量评价

2. 多肽、核酸及注射剂研发

用于：

• 配方条件筛选
• pH稳定性研究
• 不同缓冲体系比较

3. 细胞培养优化

用于：

• 培养条件分析
• 代谢变化研究
• 培养过程监测

六、96孔板pH检测技术发展趋势

随着：

• 高通量筛选技术发展
• 生物药研发需求增加
• 自动化实验平台普及

科研人员对于检测技术提出更高要求：

从：

“检测一个结果”

发展到：

“连续获取实验过程数据”。

实时、非侵入式、多样品同步检测正在成为生命科学实验的重要发展方向。

常见问题

Q1：96孔板可以使用传统pH电极检测吗？

传统pH电极可以检测部分96孔板样品，但由于尺寸、样品体积以及单点检测限制，并不适合高通量实时监测。

Q2：有没有适合96孔板的实时pH检测方法？

可以采用集成光学pH传感器的微孔板结合光学读取系统，实现96孔板实时pH监测。

Q3：什么是非侵入式pH检测？

非侵入式pH检测是指无需电极直接插入样品，通过传感材料与光学读取技术获得pH数据的方法。

Q4：PreSens PhoxyCube适合哪些应用？

PreSens PhoxyCube主要适用于：

• 药物筛选
• 细胞培养
• 生物制剂研发
• 高通量实验

关于我们

曦源科学仪器（上海）有限公司——生命科学领域技术解决方案提供商

曦源科学仪器（上海）有限公司致力于为生命科学、生物医药、科研实验及工业研发领域提供先进仪器设备与专业技术解决方案。

公司关注实验过程中的关键检测需求，围绕过程监测、在线分析、高精度检测及实验自动化等方向，为客户提供从产品选型、方案设计到技术支持的完整服务。

作为德国 PreSens Precision Sensing 相关产品的技术服务与解决方案提供方，曦源科学仪器专注于推动光学传感技术在生命科学领域的应用，包括：

• 96孔板实时pH监测
• 高通量细胞培养环境分析
• 光学氧传感监测
• 生物过程在线分析
• 微生物及细胞培养过程监控

针对药物研发、生物制药、CRO、高校科研机构等客户需求，曦源科学仪器可提供：

• 实验需求分析与技术方案设计
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• 产品应用支持
• 安装调试与操作培训
• 后续技术服务支持

通过与国际先进技术品牌合作，曦源科学仪器致力于帮助客户提升实验效率、优化研发流程，并推动先进检测技术在生命科学研究与产业应用中的落地。

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