pH ממלא תפקיד חיוני בתהליכים כימיים וביולוגיים רבים. אפילו שינויים קטנים בערך pH לשנות את התהליך, להשפיע לרעה על התוצאה של התהליך. לפיכך, יש צורך לפקח ולשלוט את ערך ה-pH בכל בשלב של ניסויים. האלקטרודה pH המבוסס על זכוכית בהצלחה שימש כדי לפקח pH של תהליכים כימיים וביולוגיים רבים, למרות השימוש אלקטרודת זכוכית מהווה מספר מגבלות על מדידת pH. האלקטרודה pH המבוסס על זכוכית גדולה יחסית, שביר, leakages קטן של האלקטרוליט לתוך הדגימה אפשריים. יתר על כן, אלקטרודה, אלקטרוניקה יקרים יחסית עבור יישומי סינון 96-ובכן מערכות תסיסה. יתר על כן, החיישנים אלקטרוכימי הינם פולשניים, צורכים את הדגימה. . מכאן, זה יותר יתרון לשימוש חיישנים לא פולשנית, הפניה-פחות.
כיום, מערכות התגובה ולמחקר הם העדיף רבים הנדסה כימית, ביוטכנולוגיה יישומים כמו אלה מיקרוסיסטמס לספק בקרת תהליך משופר, יחד עם יתרונות רבים אחרים על מאקרו שלהם מערכת תחליפי. כדי לפקח ולשלוט הפרמטרים במערכת מיניאטורי הוא משימה מאתגרת כמו הגודל של חיישן למדידת, למשל, ה-pH O2, צריך להיות ממוזערת גם כן. ייצור מוצלח של microreactors עבור מערכות ביולוגיות דורשים סוגים שונים של כלי אנליטי לניטור תהליך. לפיכך, התפתחות רחוקים חכמה ממלאת תפקיד משמעותי בביצוע תהליכים ביולוגיים ב- microreactors.
לאחרונה היו מספר נסיונות לפתח חיישנים חכמים pH באמצעות chemiresistive חישה חומרים כמו פחמן ו ניצוח פולימרים1. חיישנים chemiresistive אלה דורשות אלקטרודה אין התייחסות, קל להשתלב עם מעגלים אלקטרוניים. חיישנים chemiresistive מוצלח מאפשרים לייצר חיישנים חכמים הם חסכוני וקל ייצור, דורשים אמצעי אחסון קטן לבדיקה, לא פולשנית.
כאן, אנחנו מדווחים שיטה לפיתוח אלקטרודה עם תחמוצת גראפן polyaniline functionalized, electrochemically מופחת. האלקטרודה chemiresistive פועל חיישן ה-pH במהלך התסיסה lactis ל' . ל' lactis הוא חיידק חומצת חלב-לייצור חומצה המשמשים מזון ואחסון תהליכי שימור מזון. במהלך התסיסה, הייצור של חומצה לקטית מוריד את רמת ה-pH, החיידק מפסיק לגדול ב pH נמוך2,3,4.
מדיום התסיסה מהווה סביבה כימית מורכב המכיל פפטידים, מלחים, מולקולות חמצון-חיזור, אשר נוטים להפריע חיישן משטח5,6,7,8,9. מחקר זה מראה כי יש חיישן ה-pH על בסיס חומר chemiresistive עם שכבת הגנה ראויה משטח יכול לשמש למדידת pH בסוג זה של מדיה תסיסה מורכבים. במחקר זה, בהצלחה נשתמש Nafion כשכבת הגנה על תחמוצת גראפן מצופים polyaniline, electrochemically מופחת כדי למדוד את ה-pH של בזמן אמת במהלך התסיסה lactis ל' .