Forschungsfortschritte bei der Nahfeld-Optik-Erkennung zur Messung der Mikroalgendichte

ZHANG Qiaoyang ,  

CHEN Haiyun ,  

ZHANG Minjie ,  

ZHANG Kuokuo ,  

HU Zhangxi ,  

LI Feng ,  

XIAO Hua ,  

摘要

Die Methode der indirekten Messung der Mikroalgendichte basierend auf der Nahfeld-Optik aufgrund ihrer signifikanten Vorteile wie berührungslos, nichtinvasiv und ohne Zugabe von Reagenzien wird zunehmend zu einem Forschungsschwerpunkt im Dichtemonitoring während der Kultivierung mariner Mikroalgen. Dieser Artikel bietet einen systematischen Überblick über die derzeit gängigen Strategien zur Messung der Mikroalgendichte, einschließlich der als Referenz dienenden manuellen Zählmethode und der Methode des Trockengewichts (Dry Cell Weight, DCW) sowie der optischen Sensorik und Bildanalyse als indirekte optische Messverfahren; hierbei werden die Hauptmerkmale und Anwendungsbedingungen der jeweiligen Methoden hinsichtlich der vier Dimensionen Messbereich, Messgenauigkeit, Umweltstörungen und Geräteabhängigkeit diskutiert. Darauf aufbauend wurde eine standardisierte Testplattform entwickelt, die typische marine Mikroalgenarten, Zell-Dichte-Gradienten und vielfältige Beleuchtungs- und Abbildungsbedingungen abdeckt, sowie ein multidimensionales, quantifizierbares und reproduzierbares umfassendes Bewertungssystem etabliert, welches darauf abzielt, systematische Referenzen und technische Leitlinien für die Auswahl von Mikroalgen-Bioprozessüberwachungssystemen, Algorithmusoptimierung und Innovation neuer Sensorsysteme bereitzustellen.

关键词

Optische Messung;marine Mikroalgen;Dichtemonitoring;Bildanalyse

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