SSI实验动物能量代谢测量系统

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产品型号：SSI

适用范围：高教

所在地区：美国

SSI实验动物能量代谢测量系统

　　SSI实验动物能量代谢测量系统用于精确测量大鼠、小鼠等各种小型实验动物的呼吸代谢，包括呼出的二氧化碳量、耗氧量、水汽量等，并计算分析动物能量代谢和呼吸商，广泛应用于遗传学、医学实验、病虫害防治、预防医学研究实验、动物生理生态学、生态毒理学、动物营养学等。系统由二氧化碳分析仪、氧气分析仪、多通道气路转换器、气流控制器、数据采集器与程序软件、代谢笼及植入式动物生理生态监测记录仪等组成。可根据研究内容及经费预算定制8通道（可同时测量7个动物的呼吸代谢，另一个通道为baseline通道）甚至更多通道测量系统，或选择同时测量CO2、O2、RQ及H2O，亦可根据要求只选择测量CO2或O2的测量系统。

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　　功能特点：

　　1.    模块式结构，具备高度可扩展性、多样化配置方案：

　　a)   ​ 标配为8通道系统（7个工作通道、1个baseline通道），可选配4通道、16通道或更多通道

　　b)    可只选配CO2分析仪或O2分析仪，还可同时选配CO2分析仪、O2分析仪、H2O分析仪等

　　c)    可同时监测实验动物的体温、心率等生理指标

　　d)    可选配活动监测单元，以对动物活动进行同步化监测并进而分析动物活动与能量代谢的关系

　　e)    可选配气体调控系统，以调节控制进入呼吸室中的O2或CO2浓度

　　2.    高精确度、高灵敏度、是目前国际上发表学术论文多的动物能量代谢专业仪器

　　3.   ​ 高精度CO2分析仪和O2分析仪，温度、气压补偿，分辨率达1ppm，可选配水汽分析仪等

　　4.    开放式代谢笼、抽气式测量技术，可在动物不受应急胁迫的情况下长时间测量

　　5.    可选配红外热成像单元，测量分析实验动物温度分布

　　技术指标：

　　1.   氧气分析测量：氧气测量范围0－100％，分辨率0.0001%，精确度优于0.1％，响应时间小于7秒，24小时漂移低于0.01％，20分钟噪音低于0.002％pk-pk；温度、压力补偿,4通道模拟输出，16bit分辨率；数码过滤（噪音）0-50秒可调，增幅0.2秒，内置A/D转换器分辨率24 bits；可同时测量温度（测量范围0-60℃，分辨率0.001℃）和气压（测量范围30-110kPa，分辨率0.0001kPa）；具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示氧气含量和气压；大小33x25x10cm，重量约4.5kg。另有双通道高精度氧气分析测量仪备选。

　　2.   二氧化碳分析测量：双波长非色散红外技术，测量范围0－5％或0－10％两级选择（双程），内置数据采集系统，实时测量，响应时间小于1秒，分辨率优于0.0001%或1ppm（可达0.1ppm），精确度1%，建议气流5－2000ml/分钟，噪音小于2ppm，24小时漂移低于0.002%，通过软件温度补偿，采样频率10Hz；具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示CO2含量和气压；4通道模拟输出，16bit分辨率，具数码过滤（噪音）；大小33x25x10cm，重量约4.5kg

　　3.   水气测量仪（备选）：测量范围0.2％－100％（相对湿度）、分辨率0.001%（相对湿度），露点温度-40~40℃、分辨率0.002℃（露点温度），水汽密度0-10µg/ml、分辨率0.0001µg/ml，水汽压力0-20kPa、分辨率0.01Pa；模拟输出16 bits，建议气流速度5-2000ml/min，具两行文字数字LCD显示屏，具背光，可同时显示水汽含量和温度

　　4.   气体二次抽样单元：包括一个泵、针阀（控制进出泵体的气流）和气流计（0－2000ml/m）；隔膜泵，滚轴马达，流速2-4L/min；热桥式气流计，分辨率1ml/min，精确度2%；模拟输出12 bits；重量约2kg

　　5.   气路转换器：8通道（包括一个Baseline通道），采样频率10Hz

　　6.   数据采集器，12通道，8个模拟输入，16bit分辨率；4个温度输入，分辨率0.001摄氏度；8个数字输出用于系统控制，1个16bit计数器，2通道电压输出，脉冲宽度调制

　　7.   植入式体温与心率记录仪，自带电池无需外部电磁场供电，可通过通讯盒下载或遥测，小鼠用记录仪重量仅1g，主要技术指标参见下表，可选配其它如E-mitter等遥测记录仪

　　8.   专业技术配置与培训，包括封闭式、开放式、抽气式、推气式、抽样流动注射法等不同技术装配与操作技术培训。

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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

　　应用案例：

　　硫化氢（H2S）作为影响新陈代谢的新气体信号分子，被推测为能量代谢的 “开关”，参与代谢性疾病的调节。荷兰阿姆斯特丹大学医学中心实验外科Sebastiaan D等于2018年在Nature杂志发表“外源性硫化氢气体不会导致常氧小鼠低体温”一文，实验过程中采用呼吸气体浓度控制器、红外热成像、动物呼吸代谢监测等技术研究小鼠适应环境硫化氢气体机理中有创新性的发现。

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图1  实验设计示意图，每小时记录10分钟热成像数据用于小鼠皮肤温度和活动行为监测

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　　图2 （a）不同处理后小鼠体温随时间变化；（b）不同处理体表温度值差异；（c）不同处理小鼠平均活动强度变化

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图3 不同处理动物尾巴温度变化

　　高压氧疗法（HBOT）与代谢率测量   智利科研人员于2018年在Frontiers in Physiology杂志发表“高压氧增加WJ-MSCs糖尿病小鼠的干细胞增殖、血管生成和伤口愈合能力”一文，实验中采用SSI多功能呼吸代谢系统测量高压氧处理后的小鼠与鸡胚的代谢率等数据。此外，还可以备选红外热成像监测小鼠体表温度分布，以及Specim高光谱成像监测血流及代谢信号的病变分析检测（Hyperspectral imaging solutions for brain tissue metabolic and hemodynamic monitoring: past, current and future developments）。

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左图：HOBT处理后小鼠代谢率监测；右图 HBOT处理后鸡胚的代谢率监测

　　产地：美国