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傳感材料和光電子學的進步使得新的光學傳感器能應用于生命科學、制藥、生物技術等領域。與傳統的電化學傳感技術（諸如原電池型傳感器）相比，海洋光學的光學傳感器，外觀小巧且可定制參數，可實現非侵入式測量，并且不會消耗樣品。 操作原理是在光纖的，粘性薄膜（如傳感片），或者平面基材（如微量滴定板）上涂抹溶膠凝膠基質，該基體以裝載有氧敏感熒光團或pH指示染劑為特征。指示劑材料能夠改變特定分析物的光學性質，然后通過電子器件測定該響應。對于氧，NeoFox相位熒光計可測量溶解氧或氣態氧的分壓；對于pH值，則由微型光纖光譜儀測量pH染劑的比色度（吸收度）響應。