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內分泌與代謝研究

小動物呼吸代謝監測系統

時間:2019-11-01來源:本站作者:玉研儀器

詳細介紹

應用領域:

主要應用于營養、肥胖、糖尿病、心血管等內分泌與代謝相關性疾病研究,運動學、生理學等其他生命科學領域。


系統組成簡介

哥倫布公司(Coulumbus Instruments)的綜合的實驗動物監測系統(CLAMS)是同類產品中的佼佼者。CLAMS 集合各個子系統而成,系統可以根據需要組合。系統可以在設定條件下進行開路熱量,活動,體重,喂食,飲水,食物控制,跑輪,尿液收集,睡眠,體溫,心率等測定:Oxymax/CLAMS是一個“一步測試解決方法(one-test solution)”,可同時進行1到32個動物的多個參數的監測評估。

 

特點:
1.??榛沒Фㄖ粕杓?,滿足GLP實驗要求
2.連續自動運行至少3天,不需重新啟動系統
3.種不同進食器,適合某種特殊需要
4.食物監測精度高大0.01克,且能設置閾值
5.尿液冷凍收集,隨時監測尿液量變化
6.良好的擴展性,動物的體溫和心率監測等


一、呼吸代謝熱量測定評估


哥倫布公司 Oxymax 系統是全球領先的對實驗動物進行開路間接卡路里測量的系統。通過計算代謝過程中的氧-二氧化碳交換量來評估產生的熱量。通過消耗的氣體量(氧氣)和產生的代謝物(二氧化碳)之間的關系揭示實驗動物所用食物的能量含量。這個“產熱值”通過氣體交換量再來計算熱量。Oxymax 可選安裝甲烷傳感器,以用于反芻動物的研究。修正的公式可用于熱量計算。
1] VO2 = ViO2i-VoO2o


2] VCO2 = VoCO2o-ViC


3] RER = VCO2/VO2


主要特點:

1. 質量流量測量 :質量流量是一種直接測量流體的質量,而不是體積。不像體積,會受到溫度和壓力的影響;質量測試提供了一種恒定和可比較的測試單位。


2.代謝籠符合長期居住的條件:符合國際相關部門的規定。


3.最少的氣體殘留 :傳感器的敏感度可以檢測出 0.001%的氣體成分變化。這個精度要求氣體交換的差異很小。


4.操作簡單:所有的連線和管路都減到最少程度。軟件包括校準和設置的指導。數據組織,格式和輸出可鏈接到通用的數據刪減和回顧程序。用戶成千上百小時的操作是此產品表現的最佳測試。



二、食物消耗測定評估

 

Oxymax/CLAMS 可以通過三種方法來遞送食物。每一種方法適合于某種特殊需要。

 
1.頭頂喂食器(Overhead Feeder):最常用的食物遞送方法,適合隨意地在頭頂得到食物。提供了一種動物熟悉的食物遞送和監測。


2.端側喂食器(End-Side Feeder):兩個同心的漏斗狀容器消除了食物的散落。整個喂食器裝置放在一個可測量裝置上,此裝置可保留散落出來的食物,測算動物所消耗的食物量。

3.中央喂食器(Center Feeder):中央喂食器遞送食物實通過一個彈簧裝置的平板來進行的。當食物被消耗時,平板會抬升剩下的食物到一個高度以方便動物繼續得到食物。


食物消耗量測量:精度為 0.01克


喂食探測和評價 :比較兩次質量讀數的差異就能測出食物的消耗量。顯示出來的差異量超出使用者設置的閾值,通常此閾值為-0.01g或-0.02ge,確證了進食和作為有效的事件將會被記錄到日志文件中;如果此差異沒有超過設定的閾值,則此事件將會從日志中除去,沒有進餐記錄。

 

三、飲水消耗測定評估

 

飲水量監測方法 :提供兩種液體消耗的監測機制:“舔”和“體積”。


1.舔舐監視:舔舐探測是利用標準導電率的原理進行的,一個微小的或者察覺不到的電流
通過動物從吸管傳到導體表面。每次對吸管的接觸產生一個計數。Oxymax/CLAMS 對每次測試列表間隔記錄。


2.體積監測 :哥倫布公司的專利技術(Volumetric Drinking Monitor, VDM)。消耗的液體體積,精度為 20ul。 多重 VDM 吸管可以對動物進行偏向性試驗或輸送藥劑。Oxymax/ CLAMS軟件允許用戶指定代謝籠的吸管,確定每個管路里傳輸的液體。使用標準的吸管不需要對動物進行訓練以適應唯一的飲水環境。VDM 可以承受粘性物質。這樣可以使用這個裝置傳輸流質食物。




四、活動監測評估

 

通過紅外(IR)光電池技術進行一維、二維和三維監測動物的活動。紅外光束的一次打斷計數一次(count)。把 IR 光電管放置在 X或 XY方向可以覆蓋一個平面。這些光束高度與動物的活動面垂直交叉。IR 光電管放置在高于動物的高度上可以監測動物的站立或跳躍(Z 軸)。系統可以提供 X,XY,XZ或 XYZ 的配置。

 

活動評價 :系統把活動數據根據兩個時間間隔制成數據表格。第一個間隔是跟熱量測量相伴所發生的。這個間隔較長,根據籠的數目而決定的。第二個間隔較短,提供很高解析度的動物行為的瞬時測量。這個過程典型的記錄時間是 10-30 秒。高解析度的結果可以從第二個活動數據表產生。 Oxymax/CLAMS 表格顯示每個軸的總的和步行計Oxymax/CLAMS  活動監測顯示窗口 數數據,以及獨立的第二個高解析度的瞬時數據表。

五、尿液收集冷凍測定評估


尿液收集 :每個籠有一系列的子地板。動物行走在打孔的地板上,可以讓尿液和糞便流過。第二層的子地板提供一精細的網狀防濕表面允許尿液的流過,而阻留了糞便。尿液通過這兩層地板被涂有固體石蠟的管道收集。尿液隨后被收集到一個合適的玻璃器皿中。在實驗進行中也可以移走玻璃收集器,可以隨時對尿液進行分析而不用打擾動物或中斷實驗的進行。


尿液量監測 :除收集之外,Oxymax/CLAMS還可以對收集的尿液量進行監測。在這個系統中,可以把玻璃收集器放到一個天平上。Oxymaz/CLAMS可以對天平讀數和報告尿液量的變化。


尿液冷凍  :尿液監測部分  Oxymax/CLAMS提供備選的冷凍尿液裝置。尿液玻璃收集器可以處于低溫,典型的是+5 到-5°C。這個設計使得實驗人員可在實驗過程中取走尿液收集器,可以隨時對尿液進行分析而不用打擾動物或中斷實驗的進行。



六、生理參數遙測評估

遙感探測器:Oxymax/CLAMS 系統可以通過植入傳感器監測體內溫度和心率,適用于小鼠和大鼠。


溫度傳感器:15.5 x 6.5 mm , 1.1 克


溫度和心率傳感器: 26 x 6.5mm , 1.5 克



七、跑輪運動測定評估

 

磁場給感受器:可以監測動物跑輪轉輪活動狀態

 
小鼠尺寸:直徑 100mm,33mm 寬度


大鼠尺寸: 直徑30cm 和 35cm




八、體重監測測定評估


Oxymax/CLAMS 可以定期監測體重。精度為0.1克。


使用高質量的梅特勒電子天平來完成的。這個配置中,有一個半透明管制成的有一個洞的管狀小房間(cubby-hole)提供給動物。當動物進入小房間安頓下來,Oxymax/CLAMS 可以監測記錄動物的體重。



九、動物籠溫度測定評估


Oxymax/CLAMS可以提供多通道溫度計檢測動物籠溫度,精確度可以達到±0.1°C?!癐so-Thermex”  支持型熱電偶探針,安裝在動物籠的蓋子上。溫度測試與他參數一起記錄,是數據表的一部分。



十、環境監測測定評估


Oxymax/CLAMS 系統的室傳感器(Room Sensor)能檢測多個環境參數和存儲這些信息以備后用。室傳感器可以作為一個獨立裝置,或連接到電腦(具有 Windows 系統)作為一個外圍設備運行。室傳感器檢測環境溫度,大氣壓力,相對濕度和光照。


室傳感器監控測的參數
溫度:-30 到+85°C,±0.4 °C 
大氣壓:0到 776mmHg,±3.9mmHg 
室相對濕度:0 到100%,±2%RH 
#1 干燥劑相對濕度:0到 100%,±2%RH 
#2 干燥劑相對濕度:0 到 100%,±2%RH 
干燥劑凈化空氣相對濕度:0  到100%,±2%RH 
室光照度:照明燈開/關





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