在生物制药过程中，pH与溶氧(DO)是细胞培养和发酵工艺的关键参数，其监测依赖于高精度的生物制药pH溶氧电极。然而，实际应用中常出现信号漂移、响应迟缓或读数不稳定等问题，不仅影响过程控制，还可能导致批次失败。深入分析信号漂移的成因，是保障数据可靠性和工艺稳健性的关键。
1.电极老化或膜污染
pH电极的玻璃膜或溶氧电极的透气膜长期接触培养基、蛋白或细胞碎片后，易被污染或堵塞，导致响应变慢、斜率下降或零点漂移。尤其在高密度培养中，蛋白质吸附会显著降低膜通透性。建议定期清洁电极，并根据使用频率制定更换周期(通常pH电极6–12个月，溶氧膜每1–3个月更换)。
2.校准不当或校准液失效
未按规范进行两点校准(如pH 4.01/7.00或7.00/10.01)，或使用过期、污染的缓冲液，会导致系统性偏差。溶氧电极若未在饱和空气或氮气环境中正确校零/满量程，也会引发读数漂移。务必使用新鲜校准液，并在接近工艺温度下校准。
3.温度补偿误差
pH和溶氧测量均对温度敏感。若电极内置温度传感器故障或未启用自动温度补偿(ATC)，在温度波动的生物反应器中将产生显著漂移。应确保温度探头正常工作，并与控制系统同步。
4.灭菌与安装问题
高温高压灭菌(SIP)或伽马辐照可能损伤电极内部结构，尤其是非耐受型电极。此外，安装角度不当(如溶氧电极未垂直插入)或密封不良导致气泡附着，也会干扰信号。推荐选用经验证的耐灭菌电极，并规范安装流程。
5.电缆或接头接触不良
长期使用后，连接线缆老化、接头氧化或潮湿侵入会造成信号噪声或间歇性漂移。定期检查接线完整性，必要时更换屏蔽电缆。
综上，生物制药pH溶氧电极信号漂移往往是多因素叠加的结果。建立标准化的维护、校准与更换规程，并结合实时趋势监控，可有效预防异常，保障生物制药过程的稳定与合规。
