小动物呼吸代谢监测系统 -金沙1005

应用领域：

主要应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等内分泌与代谢相关性疾病研究，运动学、生理学等其他生命科学领域。

系统组成简介

哥伦布公司（coulumbus instruments）的综合的实验动物监测系统（clams）是同类产品中的佼佼者。clams 集合各个子系统而成，系统可以根据需要组合。系统可以在设定条件下进行开路热量，活动，体重，喂食，饮水，食物控制，跑轮，尿液收集，睡眠，体温，心率等测定：oxymax/clams是一个“一步测试解决方法（one-test solution）”，可同时进行1到32个动物的多个参数的监测评估。

 

特点：
1.模块化用户定制设计，满足glp实验要求
2.连续自动运行至少3天，不需重新启动系统
3.种不同进食器，适合某种特殊需要
4.食物监测精度高大0.01克，且能设置阈值
5.尿液冷冻收集，随时监测尿液量变化
6.良好的扩展性，动物的体温和心率监测等

一、呼吸代谢热量测定评估

哥伦布公司 oxymax 系统是全球领先的对实验动物进行开路间接卡路里测量的系统。通过计算代谢过程中的氧-二氧化碳交换量来评估产生的热量。通过消耗的气体量(氧气)和产生的代谢物(二氧化碳)之间的关系揭示实验动物所用食物的能量含量。这个“产热值”通过气体交换量再来计算热量。oxymax 可选安装甲烷传感器，以用于反刍动物的研究。修正的公式可用于热量计算。
1] vo2 = vio2i-voo2o

2] vco2 = voco2o-vic

3] rer = vco2/vo2

主要特点：

1. 质量流量测量 ：质量流量是一种直接测量流体的质量，而不是体积。不像体积，会受到温度和压力的影响；质量测试提供了一种恒定和可比较的测试单位。

2.代谢笼符合长期居住的条件：符合国际相关部门的规定。

3.最少的气体残留 ：传感器的敏感度可以检测出 0.001%的气体成分变化。这个精度要求气体交换的差异很小。

4.操作简单：所有的连线和管路都减到最少程度。软件包括校准和设置的指导。数据组织，格式和输出可链接到通用的数据删减和回顾程序。用户成千上百小时的操作是此产品表现的最佳测试。

二、食物消耗测定评估

 

oxymax/clams 可以通过三种方法来递送食物。每一种方法适合于某种特殊需要。

 
1.头顶喂食器（overhead feeder）：最常用的食物递送方法，适合随意地在头顶得到食物。提供了一种动物熟悉的食物递送和监测。

2.端侧喂食器（end-side feeder）：两个同心的漏斗状容器消除了食物的散落。整个喂食器装置放在一个可测量装置上，此装置可保留散落出来的食物，测算动物所消耗的食物量。

3.中央喂食器（center feeder）：中央喂食器递送食物实通过一个弹簧装置的平板来进行的。当食物被消耗时，平板会抬升剩下的食物到一个高度以方便动物继续得到食物。

食物消耗量测量：精度为 0.01克

喂食探测和评价 ：比较两次质量读数的差异就能测出食物的消耗量。显示出来的差异量超出使用者设置的阈值，通常此阈值为-0.01g或-0.02ge，确证了进食和作为有效的事件将会被记录到日志文件中；如果此差异没有超过设定的阈值，则此事件将会从日志中除去，没有进餐记录。

 

三、饮水消耗测定评估

 

饮水量监测方法 ：提供两种液体消耗的监测机制：“舔”和“体积”。

1.舔舐监视：舔舐探测是利用标准导电率的原理进行的，一个微小的或者察觉不到的电流
通过动物从吸管传到导体表面。每次对吸管的接触产生一个计数。oxymax/clams 对每次测试列表间隔记录。

2.体积监测 ：哥伦布公司的专利技术（volumetric drinking monitor, vdm）。消耗的液体体积，精度为 20ul。 多重 vdm 吸管可以对动物进行偏向性试验或输送药剂。oxymax/ clams软件允许用户指定代谢笼的吸管，确定每个管路里传输的液体。使用标准的吸管不需要对动物进行训练以适应唯一的饮水环境。vdm 可以承受粘性物质。这样可以使用这个装置传输流质食物。

四、活动监测评估

 

通过红外（ir）光电池技术进行一维、二维和三维监测动物的活动。红外光束的一次打断计数一次（count）。把 ir 光电管放置在 x或 xy方向可以覆盖一个平面。这些光束高度与动物的活动面垂直交叉。ir 光电管放置在高于动物的高度上可以监测动物的站立或跳跃（z 轴）。系统可以提供 x，xy，xz或 xyz 的配置。

 

活动评价 ：系统把活动数据根据两个时间间隔制成数据表格。第一个间隔是跟热量测量相伴所发生的。这个间隔较长，根据笼的数目而决定的。第二个间隔较短，提供很高解析度的动物行为的瞬时测量。这个过程典型的记录时间是 10-30 秒。高解析度的结果可以从第二个活动数据表产生。 oxymax/clams 表格显示每个轴的总的和步行计oxymax/clams  活动监测显示窗口 数数据，以及独立的第二个高解析度的瞬时数据表。

五、尿液收集冷冻测定评估

尿液收集 ：每个笼有一系列的子地板。动物行走在打孔的地板上，可以让尿液和粪便流过。第二层的子地板提供一精细的网状防湿表面允许尿液的流过，而阻留了粪便。尿液通过这两层地板被涂有固体石蜡的管道收集。尿液随后被收集到一个合适的玻璃器皿中。在实验进行中也可以移走玻璃收集器，可以随时对尿液进行分析而不用打扰动物或中断实验的进行。

尿液量监测 ：除收集之外，oxymax/clams还可以对收集的尿液量进行监测。在这个系统中，可以把玻璃收集器放到一个天平上。oxymaz/clams可以对天平读数和报告尿液量的变化。

尿液冷冻  ：尿液监测部分  oxymax/clams提供备选的冷冻尿液装置。尿液玻璃收集器可以处于低温，典型的是 5 到-5°c。这个设计使得实验人员可在实验过程中取走尿液收集器，可以随时对尿液进行分析而不用打扰动物或中断实验的进行。

六、生理参数遥测评估

遥感探测器：oxymax/clams 系统可以通过植入传感器监测体内温度和心率，适用于小鼠和大鼠。

温度传感器：15.5 x 6.5 mm , 1.1 克

温度和心率传感器: 26 x 6.5mm , 1.5 克

七、跑轮运动测定评估

 

磁场给感受器：可以监测动物跑轮转轮活动状态

 
小鼠尺寸：直径 100mm，33mm 宽度

大鼠尺寸： 直径30cm 和 35cm

八、体重监测测定评估

oxymax/clams 可以定期监测体重。精度为0.1克。

使用高质量的梅特勒电子天平来完成的。这个配置中，有一个半透明管制成的有一个洞的管状小房间（cubby-hole）提供给动物。当动物进入小房间安顿下来，oxymax/clams 可以监测记录动物的体重。

九、动物笼温度测定评估

oxymax/clams可以提供多通道温度计检测动物笼温度，精确度可以达到±0.1°c。“iso-thermex”  支持型热电偶探针，安装在动物笼的盖子上。温度测试与他参数一起记录，是数据表的一部分。

十、环境监测测定评估

oxymax/clams 系统的室传感器（room sensor）能检测多个环境参数和存储这些信息以备后用。室传感器可以作为一个独立装置，或连接到电脑（具有 windows 系统）作为一个外围设备运行。室传感器检测环境温度，大气压力，相对湿度和光照。

室传感器监控测的参数: 
温度：-30 到 85°c，±0.4 °c 
大气压：0到 776mmhg，±3.9mmhg 
室相对湿度：0 到100%，±2%rh 
#1 干燥剂相对湿度：0到 100%，±2%rh 
#2 干燥剂相对湿度：0 到 100%，±2%rh 
干燥剂净化空气相对湿度：0  到100%，±2%rh 
室光照度：照明灯开/关

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