SSI實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝測(cè)量系統(tǒng)
SSI實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝測(cè)量系統(tǒng)用于精確測(cè)量大鼠、小鼠等各種小型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的呼吸代謝,包括呼出的二氧化碳量、耗氧量、水汽量等,并計(jì)算分析動(dòng)物能量代謝和呼吸商,廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、病蟲害防治、預(yù)防醫(yī)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物生理生態(tài)學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)、動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)等。系統(tǒng)由二氧化碳分析儀、氧氣分析儀、多通道氣路轉(zhuǎn)換器、氣流控制器、數(shù)據(jù)采集器與程序軟件、代謝籠及植入式動(dòng)物生理生態(tài)監(jiān)測(cè)記錄儀等組成??筛鶕?jù)研究內(nèi)容及經(jīng)費(fèi)預(yù)算定制8通道(可同時(shí)測(cè)量7個(gè)動(dòng)物的呼吸代謝,另一個(gè)通道為baseline通道)甚至更多通道測(cè)量系統(tǒng),或選擇同時(shí)測(cè)量CO2、O2、RQ及H2O,亦可根據(jù)要求只選擇測(cè)量CO2或O2的測(cè)量系統(tǒng)。
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功能特點(diǎn):
1. 模塊式結(jié)構(gòu),具備高度可擴(kuò)展性、多樣化配置方案:
a)
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標(biāo)配為8通道系統(tǒng)(7個(gè)工作通道、1個(gè)baseline通道),可選配4通道、16通道或更多通道
b) 可只選配CO2分析儀或O2分析儀,還可同時(shí)選配CO2分析儀、O2分析儀、H2O分析儀等
c) 可同時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體溫、心率等生理指標(biāo)
d) 可選配活動(dòng)監(jiān)測(cè)單元,以對(duì)動(dòng)物活動(dòng)進(jìn)行同步化監(jiān)測(cè)并進(jìn)而分析動(dòng)物活動(dòng)與能量代謝的關(guān)系
e) 可選配氣體調(diào)控系統(tǒng),以調(diào)節(jié)控制進(jìn)入呼吸室中的O2或CO2濃度
2. 高精確度、高靈敏度、是目前國際上發(fā)表學(xué)術(shù)論文多的動(dòng)物能量代謝專業(yè)儀器
3.
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高精度CO2分析儀和O2分析儀,溫度、氣壓補(bǔ)償,分辨率達(dá)1ppm,可選配水汽分析儀等
4. 開放式代謝籠、抽氣式測(cè)量技術(shù),可在動(dòng)物不受應(yīng)急脅迫的情況下長時(shí)間測(cè)量
5. 可選配紅外熱成像單元,測(cè)量分析實(shí)驗(yàn)動(dòng)物溫度分布
技術(shù)指標(biāo):
1. 氧氣分析測(cè)量:氧氣測(cè)量范圍0-100%,分辨率0.0001%,精確度優(yōu)于0.1%,響應(yīng)時(shí)間小于7秒,24小時(shí)漂移低于0.01%,20分鐘噪音低于0.002%pk-pk;溫度、壓力補(bǔ)償,4通道模擬輸出,16bit分辨率;數(shù)碼過濾(噪音)0-50秒可調(diào),增幅0.2秒,內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器分辨率24 bits;可同時(shí)測(cè)量溫度(測(cè)量范圍0-60℃,分辨率0.001℃)和氣壓(測(cè)量范圍30-110kPa,分辨率0.0001kPa);具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏,具背光,可同時(shí)顯示氧氣含量和氣壓;大小33x25x10cm,重量約4.5kg。另有雙通道高精度氧氣分析測(cè)量儀備選。
2. 二氧化碳分析測(cè)量:雙波長非色散紅外技術(shù),測(cè)量范圍0-5%或0-10%兩級(jí)選擇(雙程),內(nèi)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)時(shí)測(cè)量,響應(yīng)時(shí)間小于1秒,分辨率優(yōu)于0.0001%或1ppm(可達(dá)0.1ppm),精確度1%,建議氣流5-2000ml/分鐘,噪音小于2ppm,24小時(shí)漂移低于0.002%,通過軟件溫度補(bǔ)償,采樣頻率10Hz;具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏,具背光,可同時(shí)顯示CO2含量和氣壓;4通道模擬輸出,16bit分辨率,具數(shù)碼過濾(噪音);大小33x25x10cm,重量約4.5kg
3. 水氣測(cè)量儀(備選):測(cè)量范圍0.2%-100%(相對(duì)濕度)、分辨率0.001%(相對(duì)濕度),露點(diǎn)溫度-40~40℃、分辨率0.002℃(露點(diǎn)溫度),水汽密度0-10μg/ml、分辨率0.0001μg/ml,水汽壓力0-20kPa、分辨率0.01Pa;模擬輸出16 bits,建議氣流速度5-2000ml/min,具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏,具背光,可同時(shí)顯示水汽含量和溫度
4. 氣體二次抽樣單元:包括一個(gè)泵、針閥(控制進(jìn)出泵體的氣流)和氣流計(jì)(0-2000ml/m);隔膜泵,滾軸馬達(dá),流速2-4L/min;熱橋式氣流計(jì),分辨率1ml/min,精確度2%;模擬輸出12 bits;重量約2kg
5. 氣路轉(zhuǎn)換器:8通道(包括一個(gè)Baseline通道),采樣頻率10Hz
6. 數(shù)據(jù)采集器,12通道,8個(gè)模擬輸入,16bit分辨率;4個(gè)溫度輸入,分辨率0.001攝氏度;8個(gè)數(shù)字輸出用于系統(tǒng)控制,1個(gè)16bit計(jì)數(shù)器,2通道電壓輸出,脈沖寬度調(diào)制
7. 植入式體溫與心率記錄儀,自帶電池?zé)o需外部電磁場(chǎng)供電,可通過通訊盒下載或遙測(cè),小鼠用記錄儀重量僅1g,主要技術(shù)指標(biāo)參見下表,可選配其它如E-mitter等遙測(cè)記錄儀
型號(hào) | 大小 | 溫度 | 心率 | 內(nèi)存 (數(shù)據(jù)量) | 電池* | 遙測(cè) |
Nano-T | 17.5x6mm | P | 約5200 | 14個(gè)月 | ||
NanoRF-T | P | 12個(gè)月 | P | |||
Micro-T | 25.4x8.3mm | P | 43000 | 28個(gè)月 | ||
MicroRF-T | P | 9個(gè)月 | P | |||
Micro-HRT | P | P | 21800 | 4個(gè)月 | ||
MicroRF-HRT | P | P | 2.5個(gè)月 | P |
8. 專業(yè)技術(shù)配置與培訓(xùn),包括封閉式、開放式、抽氣式、推氣式、抽樣流動(dòng)注射法等不同技術(shù)裝配與操作技術(shù)培訓(xùn)。
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Simultaneous measurements of daily rhythms in oxygen consumption (V__O ), body temperature (T ), gross motor and wheel-running activity of tuco-tucos
應(yīng)用案例:
硫化氫(H2S)作為影響新陳代謝的新氣體信號(hào)分子,被推測(cè)為能量代謝的 “開關(guān)”,參與代謝性疾病的調(diào)節(jié)。荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)醫(yī)學(xué)中心實(shí)驗(yàn)外科Sebastiaan D等于2018年在Nature雜志發(fā)表“外源性硫化氫氣體不會(huì)導(dǎo)致常氧小鼠低體溫”一文,實(shí)驗(yàn)過程中采用呼吸氣體濃度控制器、紅外熱成像、動(dòng)物呼吸代謝監(jiān)測(cè)等技術(shù)研究小鼠適應(yīng)環(huán)境硫化氫氣體機(jī)理中有創(chuàng)新性的發(fā)現(xiàn)。
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圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)示意圖,每小時(shí)記錄10分鐘熱成像數(shù)據(jù)用于小鼠皮膚溫度和活動(dòng)行為監(jiān)測(cè)
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圖2 (a)不同處理后小鼠體溫隨時(shí)間變化;(b)不同處理體表溫度值差異;(c)不同處理小鼠平均活動(dòng)強(qiáng)度變化
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圖3 不同處理動(dòng)物尾巴溫度變化
高壓氧療法(HBOT)與代謝率測(cè)量 智利科研人員于2018年在Frontiers in Physiology雜志發(fā)表“高壓氧增加WJ-MSCs糖尿病小鼠的干細(xì)胞增殖、血管生成和傷口愈合能力”一文,實(shí)驗(yàn)中采用SSI多功能呼吸代謝系統(tǒng)測(cè)量高壓氧處理后的小鼠與雞胚的代謝率等數(shù)據(jù)。此外,還可以備選紅外熱成像監(jiān)測(cè)小鼠體表溫度分布,以及Specim高光譜成像監(jiān)測(cè)血流及代謝信號(hào)的病變分析檢測(cè)(Hyperspectral imaging solutions for brain tissue metabolic and hemodynamic monitoring: past, current and future developments)。

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左圖:HOBT處理后小鼠代謝率監(jiān)測(cè);右圖 HBOT處理后雞胚的代謝率監(jiān)測(cè)
產(chǎn)地:美國