适应高通量筛选的微型生物反应器已经在国际上取得广泛关注,光学传感技术的引入为生物反应器的微型化奠定了基础。微型生物反应器的成功操作依赖于对培养液pH值的监测和控制,聚合物pH化学探针可以制成传感膜安装在微型反应器上,具有高通量筛选、非入侵性、容易集成等特征。甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)和传感分子(NI)共聚合得到的聚合物具有良好的亲水性、生物相容性和成膜性,同时避免了小分子在聚合物中掺杂时的溶出。本文研究了聚合条件、制膜方式、膜的厚度、单体比例和金属离子对pH膜的传感性能影响,制备了具有灵敏度高、选择性高和稳定性好的pH传感膜。为了进一步提高膜的响应速率,将含有金刚烷的单体引入聚合物中,结果表明随着侧链金刚烷基团的含量增加,其共聚物传感膜的pH响应时间变长；而将强亲水性的聚乙二醇引入共聚合物中,发现共聚物膜的pH响应速率得到了提高。将此pH传感膜应用于酵母发酵液中进行测试,具有良好的pH值在线监测性能。设计三种偶氮苯类化合物Azo-H、Azo-CH3和Azo-COOH,单体随着溶剂的极性增强而最大吸收波长出现红移,且吸电子基团(-COOH)可以增大偶氮苯的最大吸收波长。其聚合物传感膜在pH=-0.5-1.5具有良好的线性响应,同时伴随着吸收波长的移动,在强碱性条件下聚合物传感膜因为酯基的水解而无法进行pH值的传感。