德國 Presens 公司：光學傳感技術的創新者

一、發展歷程溯源

德國 Presens 公司的發展根基可追溯至 20 世紀 80 年代。彼時，相關研究活動已在孕育著公司未來的技術雛形。1997 年，Presens Precision Sensing 有限公司正式成立，作為德國雷根斯堡大學的衍生企業，它成功整合了電子工程和傳感器開發領域不同研究人員的長期經驗。公司成立初期，憑借微型傳感器系統打開了生命科學領域的市場，產品逐步銷往該領域客戶。在成立后的十年里，Presens 憑借持續的技術研發與市場拓展，一躍成為化學光學傳感器技術領域的佼者，在歐洲、美洲和亞洲與合作伙伴攜手，構建起全系列服務網絡，不斷將先進的傳感器技術推向全球市場。

二、核心產品概覽

Presens 公司產品線豐富，核心產品聚焦于各類光學傳感器系統，廣泛應用于生物過程控制、生物與環境研究、食品與飲料行業以及其他眾多領域。其中，以熒光測氧儀為代表的氧氣檢測產品，在市場上占據重要地位。如頂空氧分析儀 / 殘氧儀，具備多種檢測模式，可滿足不同場景下對氧氣含量檢測的需求。同時，針對一次性生物反應器開發的氧氣和 pH 傳感器，以及用于搖瓶過程控制（包括生物量監測）的傳感器系統等，均為公司核心產品矩陣的重要組成部分 。

三、產品技術原理剖析

（一）熒光淬滅檢測原理

以其熒光測氧儀為例，核心技術基于熒光淬滅原理。氧分子作為一種三價分子，能夠有效地淬滅熒光和其他特殊發光體的光，這一現象被稱為 “動力熒光淬滅”。在激發狀態下，氧分子與熒光團碰撞導致非輻射能量轉換。具體而言，通過測量光纖探頭端熒光團的熒光強度衰減來確定氧含量。當傳感器上的熒光物質被 LED 燈發出的光線激活后，若遇到氧分子，熒光物質的一部分能量會以非輻射的方式傳遞出去，相應地，熒光信號就會衰弱或者淬滅。由于熒光壽命是熒光物質的本征參量，不受其濃度變化以及光源光強變化的影響，因此，利用檢測儀測量得到的熒光強度衰減和熒光壽命縮短能夠準確反映被檢測物中氧的真實濃度 。這種原理相較于傳統測氧方法，如碘量法和電流測定法，具有更好的光化學穩定性、重現性，無延遲，精度高，壽命長，特別適合對氣體、液體中甚至是粘性樣品中的氧分壓進行實時在線監測。

（二）多參數測量原理拓展

對于同時具備 pH、CO?等多參數測量功能的傳感器產品，同樣基于特定的光學化學反應原理。例如，pH 傳感器利用對氫離子敏感的光學指示劑，當環境中氫離子濃度變化時，指示劑的光學特性（如吸收光譜或熒光特性）發生改變，通過檢測這種光學變化并結合校準曲線，即可精確測量溶液的 pH 值。而 CO?傳感器則基于 CO?與特定化學物質發生反應后引起的光學性質變化來實現檢測，這些技術相互融合，使得 Presens 的傳感器產品能夠為復雜的應用場景提供全面、準確的參數監測 。

四、產品應用領域廣泛

（一）生物醫學領域

1. 細胞與微生物培養監測：在細胞與微生物培養過程中，精確控制培養環境中的氧氣、pH 值等參數至關重要。Presens 的傳感器可在線實時檢測這些參數，無需中斷培養過程，避免了取樣對培養體系的干擾，且能保證被分析物無損失。例如，在干細胞培養中，通過實時監測氧氣和 pH 水平，為干細胞的生長和分化提供穩定且適宜的微環境，有助于提高干細胞培養的成功率和質量 。

0. 腫瘤代謝研究：在腫瘤代謝研究方面，如使用 Microx 4 光化學傳感器檢測系統，能夠快捷、精確地檢測腫瘤組織內的氧含量及溫度數據。通過對腫瘤組織氧含量的監測，有助于深入了解腫瘤細胞的代謝狀態，為腫瘤的診斷、治療方案制定以及療效評估提供關鍵數據支持 。

（二）食品與飲料行業

1. 食品保鮮與質量控制：在食品包裝過程中，利用 Presens 的頂空氧分析儀檢測包裝內的氧氣含量，可有效控制食品的保鮮期。例如，對于對氧氣敏感的食品，如堅果、薯片等，精確控制包裝內的殘氧水平，能夠防止食品氧化變質，延長食品的貨架期，同時保證食品的口感和營養成分 。

0. 飲料發酵過程監測：在啤酒、葡萄酒等飲料的發酵過程中，需要實時監測發酵罐內的氧氣、CO?和 pH 值等參數。Presens 的傳感器系統可實現對發酵過程的全面監控，幫助生產商優化發酵工藝，確保產品質量的穩定性和一致性，提升產品品質 。

（三）環境科學領域

1. 水質監測：可用于評估各類水體的質量，通過檢測水中的溶解氧、pH 值等參數，判斷水體的污染程度和生態健康狀況。例如，在河流、湖泊等自然水體監測中，實時在線的傳感器能夠及時反饋水質變化，為環境保護部門采取相應措施提供依據，有助于及時發現并處理水體污染事件 。

0. 大氣污染物檢測輔助：雖然并非直接檢測大氣污染物，但在一些大氣相關研究中，如研究大氣中某些化學反應對特定環境下（如密閉空間模擬）的影響時，Presens 的傳感器可用于精確控制和監測模擬環境中的氧氣、濕度等基礎參數，為大氣污染物檢測研究提供穩定的實驗環境條件 。

五、產品特點

（一）非侵入式與微創檢測能力

部分產品具備非侵入式檢測模式，如通過熒光貼片實現對樣品的無損檢測，特別適用于長期留樣管理，如藥品的穩定性監測。同時，對于一些需要更精準內部參數檢測的場景，其配備的最小 0.4mm 熒光探針可輕松穿刺包裝進行微創檢測，在獲取準確數據的同時，大程度減少對樣品的破壞 。

（二）寬檢測范圍與高精度

以頂空氧分析儀為例，檢測范圍涵蓋 0 - 99% 氧氣和 15ppb 以上的溶解氧濃度范圍，且檢測精度高，氧氣檢測精度可達 ±0.1% 或讀數 ±3%（取大值），溶解氧檢測精度為 ±25ppb 或讀數 ±3%（取大值），能夠滿足從極低氧氣含量監測到較高濃度氧氣檢測的各種嚴格需求 。

（三）環境適應性與穩定性

產品具有溫度、壓力自動補償功能，可在不同環境條件下（溫度范圍如 0°C 到 + 50°C，濕度 0 - 80% 無冷凝等）準確測量，不受外界環境因素過多干擾，確保檢測結果的可靠性。同時，傳感器免維護、長期使用，降低了設備的使用成本和維護工作量，保證了儀器能夠持續穩定地運行 。

（四）多功能與集成化

許多產品可同時檢測多種參數，如頂空氧及溶解氧含量，甚至結合 pH、CO?等參數檢測功能于一體，為用戶提供一站式解決方案，減少了設備采購成本和系統集成復雜度，提高了工作效率 。

綜上所述，德國 Presens 公司憑借深厚的技術積累、持續的創新能力，在光學傳感技術領域不斷深耕，其產品以技術原理、廣泛的應用領域和卓的產品特性，在全球眾多行業中發揮著關鍵作用，成為追求高精度、高可靠性傳感檢測解決方案的品牌之一。