1. 細胞與微生物培養(yǎng)過程監(jiān)測

• 哺乳動物細胞培養(yǎng)：在疫苗、抗體藥物生產(chǎn)的細胞培養(yǎng)罐中，內(nèi)置微型 pH 復(fù)合電極，實時監(jiān)測培養(yǎng)基的 pH 值。細胞代謝會產(chǎn)生乳酸等酸性物質(zhì)，導(dǎo)致 pH 下降，電極可及時反饋信號，觸發(fā)設(shè)備自動添加堿性溶液調(diào)節(jié)，維持 pH 在 7.2-7.4 的最佳范圍。

• 微生物發(fā)酵控制：在抗生素、益生菌生產(chǎn)的發(fā)酵過程中，除了 pH 復(fù)合電極，還會搭配溶解氧復(fù)合電極（部分為復(fù)合結(jié)構(gòu)）。前者監(jiān)測發(fā)酵液 pH 變化，判斷微生物生長階段；后者監(jiān)測氧氣濃度，確保好氧微生物的呼吸需求，同時避免溶氧過高或過低影響產(chǎn)物合成。

• 干細胞與類器官培養(yǎng)：干細胞對環(huán)境極其敏感，需用高精度 pH 復(fù)合電極持續(xù)監(jiān)測培養(yǎng)體系的 pH 波動，防止微小的 pH 偏差導(dǎo)致干細胞分化方向改變或活性降低，為后續(xù)的再生醫(yī)學(xué)研究提供高質(zhì)量細胞。

2. 藥物研發(fā)與生產(chǎn)質(zhì)量控制

• 藥物合成反應(yīng)監(jiān)測：在化學(xué)藥物合成的關(guān)鍵步驟中，如酯類藥物的水解反應(yīng)、生物堿的提取過程，使用 pH 復(fù)合電極實時追蹤反應(yīng)體系的 pH 變化。反應(yīng)進度會直接影響 pH，通過電極信號可判斷反應(yīng)是否達到終點，避免過度反應(yīng)產(chǎn)生雜質(zhì)。

• 藥物制劑 pH 調(diào)節(jié)：在口服液、注射劑等制劑生產(chǎn)中，用 pH 復(fù)合電極精確測量藥液的 pH 值。不同藥物的穩(wěn)定性和溶解性與 pH 密切相關(guān)，例如某些抗生素在酸性條件下易降解，需通過電極監(jiān)測將 pH 調(diào)節(jié)至穩(wěn)定范圍，確保藥物有效期內(nèi)的質(zhì)量。

• 生物制藥純化過程：在抗體、重組蛋白等生物藥的層析純化步驟中，復(fù)合電極用于監(jiān)測洗脫液的 pH 值和離子濃度（如氯離子、鈉離子，需搭配離子選擇性復(fù)合電極）。洗脫液的 pH 和離子強度直接影響目標蛋白的結(jié)合與洗脫效率，電極數(shù)據(jù)可指導(dǎo)優(yōu)化純化工藝，提高產(chǎn)物純度。

3. 臨床診斷與體液檢測

• 血液電解質(zhì)快速檢測：在急診或重癥監(jiān)護場景中，使用手持式血氣分析儀，其核心組件包含鉀、鈉、氯離子選擇性復(fù)合電極和 pH 復(fù)合電極。只需少量動脈血（約 0.1-0.5mL），電極可在幾十秒內(nèi)檢測出患者血液中的電解質(zhì)濃度和 pH 值，輔助判斷是否存在電解質(zhì)紊亂（如高鉀血癥、低鈉血癥）或酸堿平衡失調(diào)（如呼吸性酸中毒）。

• 尿液 pH 與特定離子檢測：在腎臟疾病、泌尿系統(tǒng)感染診斷中，部分尿液分析儀會集成 pH 復(fù)合電極和尿鈣、尿草酸離子選擇性復(fù)合電極。通過檢測尿液 pH（正常范圍 4.5-8.0），可初步判斷是否存在尿路感染（感染時 pH 多升高）；檢測尿鈣、尿草酸濃度，可輔助評估腎結(jié)石的發(fā)病風險。

• 組織液微環(huán)境監(jiān)測（科研與臨床探索）：在腫瘤研究領(lǐng)域，有研究團隊開發(fā)出可植入的微型化 pH 復(fù)合電極，用于實時監(jiān)測腫瘤組織液的 pH 值。腫瘤細胞無氧糖酵解會產(chǎn)生大量乳酸，導(dǎo)致腫瘤微環(huán)境呈酸性（pH 約 6.5-7.0），電極監(jiān)測的數(shù)據(jù)可幫助判斷腫瘤活性，同時評估抗酸治療（如使用碳酸氫鹽）的效果，為精準抗癌提供新思路。