一、课题的背景和意义 葡萄糖是微生物发酵过程中常见的反应物和中间产物，发酵过程中，葡萄糖浓度是需要控制的最重要指标之一，涉及菌体生长和产物合成情况的分析、补糖效果的控制和放罐控制，对葡萄糖浓度的控制会直接关系到产物产率与质量[1]。

因此，葡萄糖浓度的实时在线检测与控制是非常重要的。

检测葡萄糖的方法有很多，其中葡萄糖氧化酶-电极法（即葡萄糖生物传感器）具有专一性强，适于在线，速度快，等诸多优点，因此得到广泛的研究与应用，但由于酶的易失活的特点，应用于在发酵过程在线检测存在困难。

具体来讲，为了防止发酵过程中染菌，常需要在接种之前对发酵设备和反应物质进行高温灭菌，接种之后流入生物反应器的物质都要进行无菌化处理。

酶是具有生物活性的物质，在高温环境下会失活，因此普通的生物传感器不能直接连接反应器，这是限制生物传感器在线应用的主要技术障碍，所以目前葡萄糖浓度检测主要采用离线方式，现有在线方式的仪器价格昂贵且大都还处于实验阶段。

由于葡萄糖分析在发酵工业、食品工业、医用血糖分析上有着广泛的应用，葡萄糖检测仪器有着大量的市场需求。

另外，葡萄糖浓度的在线测量可以为人类进行发酵工艺研究、发酵机理研究和发酵过程控制算法研究等提供重要的数据获取方式。

目前实际应用于发酵生产的葡萄糖分析仪几乎都是离线方式，导致葡萄糖流加不能在线控制，进而难以保证发酵过程各阶段所需葡萄糖浓度的精确性，最终将影响发酵产物的产率和质量。

因此，用于发酵过程的葡萄糖浓度在线检测分析手段具有较大的研究意义。

微电流即微弱电流，属于”微弱信号”范畴。