Einblick in den AppliSens LumiSens optical DO₂ sensor

Der LumiSens ist ein optischer Gelöstsauerstoff-Sensor, gebaut auf Red Flash-Technologie — Applikons optische DO-Plattform, ausgelegt auf die operative Realität von Bioprozess-Kultivierungen, nicht auf Labor-Bench-Bedingungen. Das Messprinzip ist lumineszenz-basiert: eine Lichtquelle regt einen sauerstoffempfindlichen Indikator an, dessen Emission durch den im Medium vorhandenen Sauerstoff gequencht wird, und das resultierende optische Verhältnis ist der DO-Messwert. Wo der LumiSens seinen Namen verdient, ist die Genauigkeit bei niedrigem Sauerstoff: in dem Konzentrationsbereich, in dem klassische polarographische Sonden an Präzision verlieren (jenem Bereich, der oft tatsächlich relevant ist beim Wechsel zwischen aerober und mikroaerober Kultivierung, bei hypoxischen Stammzell-Protokollen und bei späten Fed-Batch-Phasen, in denen der Sauerstoffbedarf das Angebot übersteigt) liest RedFlash sauber weiter. Das Smart-Sensor-Design trennt die Elektronik vom Glas-Sensorteil — die Einheit überlebt also wiederholte Autoklav- und SIP-Zyklen, ohne das Verschleissmuster zu zeigen, das den Lebenszyklus polarographischer Sensoren definiert.

Mit Exzellenz und Erfahrung entwickelt.

Der LumiSens ist der optische DO-Sensor in der AppliSens-Reihe — Applikons eigener Sensorfamilie, die parallel zum Applikon-Controller-Portfolio entwickelt wurde, statt über Partnerschaften zugekauft zu sein. Die praktischen Konsequenzen sind konkret: Der LumiSens verbindet sich via nativer USB-Integration mit Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control, wobei der AppliSens-Treiber direkt in die Applikon-Controller-Software eingebaut ist. Kein externer Transmitter, kein separater Transmitter-Schaltschrank, kein zweiter Software-Stack zum Lernen. Sensorgesundheit, Kalibrier-Historie und Live-Werte erscheinen alle über dieselbe Applikon-Oberfläche, die den Rest des Bioprozesses antreibt. Resea Biotec ist offizieller Schweizer Applikon-Distributor und zertifizierter Servicepartner und liefert den LumiSens zusammen mit den Controllern, mit denen er gepaart wird — Verkauf, Anwendungssupport und Vor-Ort-Service laufen über unser Team in Burgdorf.

Einfache Inbetriebnahme mit fortschrittlicher Prozesssteuerung.

Der LumiSens trägt die operativen Vorteile, die optische DO-Messung gegenüber polarographischen Alternativen rechtfertigen — die meisten davon rund um das, was Sie nicht tun müssen. Keine Polarisation vor dem Einsatz erforderlich; der Sensor liest, sobald er eingeschaltet wird. Sofort einsatzbereit nach dem Autoklavieren, keine Equilibrierungs-Verzögerung vor Kultivierungsstart. Kein Elektrolyt zu ersetzen, keine Membran neu aufzubauen — die Wartungsroutine, die polarographische Sonden über ihren Lebenszyklus akkumulieren, gilt schlicht nicht. Die Kalibrierung sinkt auf einmal jährlich (statt einmal pro Lauf), was die Bediener-Last und die kumulative Kalibrier-Drift reduziert. Die Konstruktionsmaterialien verstärken die Langlebigkeits-Geschichte: Titan und PEEK halten die Drift über lange Kampagnen niedrig, und die vollständig elektropolierte Oberfläche liefert optimale Reinigbarkeit durch SIP- und CIP-Zyklen. Wiederholte Sterilisation ist Konstruktionsgrundlage, nicht Ausfallmodus.

LumiSens im Vergleich zu den optischen und polarographischen Optionen.

1 AppliSens LumiSens – Optische DO₂-Messung über RedFlash-Lumineszenz-Quenching, AppliSens (Applikon) – für native AppliSens-Labore, die eine optische DO-Messung mit nicht-verbrauchsabhängigem Sensorelement und einer Kalibrationsökonomie im Jahreszyklus wünschen.
2 AppliSens Smart DO₂ – Polarografische Messung mit Smart-Elektronik, AppliSens (Applikon) – für Standard-Workflows in Zellkultur und Fermentation, die eine engere polarografische Präzision bei nativer Applikon-Controller-Integration fahren.
3 AppliSens DO – Klassische polarografische Messung, AppliSens (Applikon) – für kostenbewusste Workflows, die routinemässige polarografische DO-Messung im etablierten AppliSens-Stack betreiben.
4 Hamilton VisiFerm DO₂ – Optische DO-Messung über Lumineszenz-Quenching mit Arc Intelligence, Hamilton (Drittanbieter) – für Multi-Vendor-Sensorumgebungen und Labore, die bereits in das Hamilton-Arc-Ökosystem für pH, Biomasse und gelöstes CO₂ investiert haben.

L1 – Physische Eigenschaften & Bauweise

Zelltyp	Andere Zellkultur und Mikrobiell Zellkultur Mikrobiell
Technologieplattform	Multi-Use
Einführlängen in mm	115 135 185
Gewindetyp	M12 (Adapter für PG 13,5)
Gemessener Parameter	Gelöster Sauerstoff
Steckertyp	USB
Durchmesser	8 mm

L2 – Sensoreigenschaften

Messbereich	0.1 bis 300 % (Luftsättigung)
Messgenauigkeit (±)	± 1.2 Vol.-% bei 100 Vol.-%
Sensoren autoklavierbar	Ja
Sensoren maximale Sterilisationstemperatur	125 °C
Messprinzip	Optisch, RedFlash-Technologie
Referenzsystem	Phasenverschiebung, die mit dem Sauerstoffpartialdruck korreliert
Kommunikationstyp	Digital

L3 – Funktionale & Sensor-Fähigkeiten

Sensoren kompatible Bioreaktoren	Applikon autoklavierbarer Glasbioreaktor Applikon MiniBio Bioreaktor AppliFlex ST Einweg-Bioreaktoren
Controller (kompatibel)	Applikon ez2-Control Bioreaktor-Kontroller Applikon in-Control Bioreaktor-Kontroller Applikon Livit Flex Bioprozesskontroller Applikon my-Control Bioreaktor-Kontroller
PAT-fähig (Sensoren)	Ja

Forschung & Prozessentwicklung.

Der LumiSens liefert PAT-fähige optische DO₂-Messungen vom MiniBio-Screening bis hin zur Prozessentwicklung im Labormassstab – mit der Sofort-Einsatzbereitschaft ohne Polarisationsverzögerung, die die ersten Stunden jeder Kampagne in voller Datenauflösung erfasst. Die RedFlash-Technologie liefert besonders präzise Messungen im niedrigen Sauerstoffbereich, in dem klassische polarografische Sonden an Genauigkeit verlieren – relevant für anaerobe, mikroaerobe und sauerstofflimitierte Kultivierungs-Workflows.

Screening & Optimierung.

Drei Einbaulängen (115 / 135 / 185 mm), 8 mm Sondendurchmesser und das M12-Gewinde mit PG-13.5-Adapter lassen denselben LumiSens zwischen MiniBio-Screening, Glass Autoclavable Bioreactor im Labormassstab und AppliFlex-ST-Single-Use-Bioreaktoren wandern – ohne separate Sensor-SKUs. Der jährliche Kalibrationszyklus eliminiert die Last der Rekalibration pro Lauf, die polarografische Alternativen über Screening-Kampagnen hinweg mit sich tragen.

GMP-Transition.

Gebaut für den Übergang aus dem Forschungs-Workflow in die regulierte Prozessentwicklung. Autoklavierbar bis 125 °C, SIP- und CIP-tolerant, mit einer Konstruktion aus Titan und PEEK, die auf lange Kampagnenprofile ausgelegt ist. Die native AppliSens-Treiber-Integration bedeutet, dass die Sonde dieselbe Validierungskette und dieselbe Audit-Trail-Architektur erbt wie der Rest des Applikon-Stacks – keine parallele Sensor-Management-Software, keine separate Validierungs-Lineage.

GMP-Herstellung.

Geeignet für die cGMP-konforme Bioprozessproduktion vom Pilot- bis zum Vollmassstab. Native Integration in die gesamte Applikon-Controller-Palette und in Lucullus PIMS, digitale USB-Kommunikation ohne Analog-Wandlungsfehler und ein konsolidierter AppliSens-Servicevertrag – für die regulatorische und wartungsdokumentarische Aufstellung, die eine klinische und kommerzielle Produktion verlangt.

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Warum die optische DO-Messung sich auf der Workbench als Standard durchsetzt.

Die Argumente für den Wechsel von der polarografischen zur optischen Messung des gelösten Sauerstoffs summieren sich über den gesamten Kultivierungszyklus. Beim Start: keine Polarisationsverzögerung, keine Membrankonditionierung, keine Elektrolytvorbereitung – der LumiSens liest, sobald die Sonde mit Strom versorgt wird. Während des Laufs: stabiles Signal, kein Drift durch Membran-Fouling, kein Sauerstoffverbrauch an der Sensoroberfläche, der die lokale Mikroumgebung verändert, und präzise Messwerte auch bei niedrigen DO-Konzentrationen, an denen polarografische Verfahren ungenau werden. In der Wartung: kein Elektrolyt-Nachfüllen, kein Membranwechsel und kein Neuaufbau des elektrochemischen Stacks zwischen den Läufen. Über das Jahr: Kalibration nur noch einmal jährlich statt einmal pro Lauf. Jeder Posten auf der polarografischen Betriebskostenliste, der den DO-Sondenworkflow historisch geprägt hat, wird vereinfacht, abgeschafft oder zugunsten des Operators verschoben. Das Smart-Sensor-Design trennt die Elektronik vom gläsernen Sensorteil – wiederholte Sterilisationen treiben damit nicht mehr jenes Verschleissmuster an, das den Lebenszyklus polarografischer Sensoren prägt.

Konstruiert für die Chemie der Langzeit-Kultivierung.

Die Konstruktion des LumiSens folgt zwei Grundsätzen: niedriger Drift über die Zeit und sauberes Verhalten nach der Sterilisation. Titan und PEEK sind die primären Strukturmaterialien – beide aus Gründen der Korrosionsbeständigkeit und der Massbeständigkeit über wiederholte thermische Zyklen hinweg gewählt. Die vollständig elektropolierte Oberfläche sorgt für optimale Reinigbarkeit in SIP-, CIP- und Autoklavier-Routinen. Die Smart-Sensor-Architektur trennt die optische Elektronik vom gläsernen Sensorelement – das Ausfallmuster, das den Lebenszyklus polarografischer Sonden prägt (Membranverschleiss, Elektrolytverbrauch, Elektrodendrift), entfällt damit schlicht. Für die Chemie langer Kultivierungsläufe – ausgedehnte Fed-Batch-Kampagnen, wochenlange Perfusionsprozesse oder Produktionsanlagen mit mehreren Kampagnen zwischen den planmässigen Wartungen – ist der LumiSens darauf ausgelegt, die Kultur zu überdauern, und nicht umgekehrt.

WORKFLOW

Vom Port zu DO₂-Daten – der LumiSens-Workflow.

Der LumiSens-Workflow läuft über drei Phasen.

Installieren. Verbinden Sie den LumiSens per USB mit Ihrem Applikon-Controller – der AppliSens-Treiber ist in Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control integriert, sodass die Sonde beim Anschluss ohne separate Treiberinstallation und ohne Firmware-Mapping erkannt wird. Installieren Sie sie über den Standard-Sensorport an Ihrem Bioreaktor und autoklavieren Sie das zusammengebaute Gefäss mit eingesetzter Sonde.

Fahren. Starten Sie die Kultivierung unmittelbar nach dem Autoklavieren – kein Polarisationsschritt, keine Äquilibrierungszeit. Das optische RedFlash-Messprinzip liest DO₂ ab dem Moment, in dem der Controller mit dem Logging beginnt – die ersten Stunden der Kampagne, typischerweise das wertvollste Charakterisierungsfenster, werden so in voller Auflösung erfasst. DO₂-Daten erscheinen während des gesamten Laufs in Echtzeit auf der Controller-Oberfläche und fliessen nativ nach Lucullus PIMS oder in eine OPC-UA-angebundene SCADA als Datenmanagement-Layer.

Warten. Eine Kalibration ist einmal pro Jahr erforderlich – nicht pro Lauf. Kein Elektrolyt zum Nachfüllen, keine Membran zum Neuaufbauen; und die Smart-Sensor-Architektur trennt die Elektronik vom gläsernen Sensorelement, sodass die Verschleissstelle ausschliesslich das Verbrauchselement ist. Über ein Kampagnenjahr hinweg ist die Wartungslast strukturell geringer als bei der polarografischen Alternative.

Warum den LumiSens einsetzen?

RedFlash-Optikmessung – besonders präzise im Bereich niedriger Sauerstoffkonzentrationen, in dem klassische polarografische Sonden ungenau werden; ohne Polarisationsverzögerung, mit kontinuierlicher Messung vom Autoklaven bis zur Ernte.
Jährlicher Kalibrationszyklus – nicht pro Lauf, ohne Elektrolyt-Nachfüllen und ohne Membran-Neuaufbau; das optische Messprinzip nimmt die Last der Verbrauchsteil-Austausche weg, die polarografische Alternativen über lange Kampagnen hinweg mit sich tragen.
Robuste mechanische Konstruktion – Korpus aus Titan und PEEK mit vollständig elektropolierter Oberfläche für niedrigen Drift, Massbeständigkeit und optimale Reinigbarkeit über SIP-, CIP- und Autoklavier-Zyklen hinweg.
Smart-Sensor-Architektur – Elektronik vom gläsernen Sensorelement getrennt für lange Lebensdauer; keine externe Transmitter-Box und kein separater Sensor-Management-Software-Stack.
Native Applikon-Integration – USB-Anschluss mit dem AppliSens-Treiber, eingebaut in Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control; Auto-Erkennung beim Anschluss über die gesamte Applikon-Controller-Palette hinweg.
Massstabsspanne vom Labor bis zur Produktion – Prozessentwicklung vom Sub-100-mL-Screening bis hin zur Mehrliter-Produktion, auf derselben Sensorarchitektur über den gesamten Massstabsbereich hinweg.

Die optische DO-Sonde, die in den AppliSens-Stack passt.

Der AppliSens LumiSens ist die optische DO₂-Sonde, die die meisten Labore wählen, wenn sie optische DO-Präzision benötigen, ohne die AppliSens-Familie zu verlassen – gleicher Controller, gleiche Benutzeroberfläche, gleiche Validierungskette, gleicher Wartungsvertrag. Die RedFlash-Technologie liefert die Genauigkeit im niedrigen DO-Bereich, die polarografische Sonden mit der Zeit einbüssen, und die AppliSens-Architektur eliminiert den Integrationsaufwand, den Multi-Vendor-Sensordeployments mit sich tragen. Jährlicher Kalibrationszyklus, kein Elektrolyt-Nachfüllen, kein Membran-Neuaufbau – und native USB-Integration mit Applikon Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control, sodass die Sonde beim Anschluss ohne separates Treiber-Setup erkannt wird.

Ein DO-Sensorwechsel ist selten nur ein Sensorwechsel – er landet in einem bestehenden Controller-Stack, einer bestehenden Kalibrationskadenz und einem bestehenden Servicevertrag, und die Integrationsarbeit ist es, die darüber entscheidet, ob das Upgrade am Ende auch wirklich liefert. Der LumiSens fügt sich in den AppliSens-Stack ein, statt vom Labor zu verlangen, einen parallelen Stack daneben zu betreiben. Resea Biotec ist der offizielle Schweizer Applikon-Distributor und zertifizierte Servicepartner — mit Sitz in Recherswil, betreuen wir Kunden in der Schweiz mit lokalem technischem Support und Vor-Ort-Service.

Sprechen Sie mit unserem Team – wir spezifizieren die passende LumiSens-Konfiguration für Ihren Bioreaktor, planen die AppliSens-Treiber-Aktivierung auf Ihrer bestehenden Controller-Flotte, beraten Sie zur Autoklavier- und Wartungskadenz für Ihr Kampagnenprofil – und begleiten Sie über die gesamte Lebensdauer der Sonde mit Anwendungs- und Wartungssupport. Ob Sie eine lange Säugerkampagne von polarografisch wegmigrieren, um dem Wartungszyklus aus Membran und Elektrolyt zu entkommen, einen anaeroben oder mikroaeroben Prozess aufbauen, in dem die DO-Präzision im niedrigen Bereich entscheidend ist, oder ein bestehendes AppliSens-natives Labor um die optische DO-Komponente erweitern möchten – wir helfen Ihnen, die richtige Kombination end-to-end zu spezifizieren.

Kontaktiearen Sie uns

AppliSens LumiSens – Datenblatt optische DO₂-Sonde.

Vollständige technische Spezifikationen für die optische DO₂-Sonde AppliSens LumiSens – RedFlash-Messprinzip, Einbaulängenvarianten (115 / 135 / 185 mm), M12-Gewinde mit PG-13.5-Adapter, USB-Anschluss an die Applikon-Controller-Familie, Konstruktion aus Titan und PEEK, Autoklavier-Beständigkeit, jährlicher Kalibrationsworkflow sowie vollständige Integrationsreferenz für Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control.

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AppliSens LumiSens optischer DO₂-Sensor – RedFlash-Technologie für Zellkultur und Mikrobielles

Einblick in den AppliSens LumiSens optical DO₂ sensor

Mit Exzellenz und Erfahrung entwickelt.

Einfache Inbetriebnahme mit fortschrittlicher Prozesssteuerung.