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- 代谢检测系统,呼吸代谢研究.新陈代谢研究
- 2026年01月19日
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小动物新陈代谢测量系统 主要用来测量小动物的氧消耗，二氧化碳生成，获得清醒动物（大鼠、小鼠）的新陈代谢参数，对新陈代谢数据进行测定分析，无须任何侵入式手术。
呼吸气体分析仪从体积描记腔体的出口和入口采集气体浓度信号。O2和CO2浓度的变化被实时监测，并被用来计算VO2（氧消耗）、VCO2（二氧化碳产生）、RQ、MR等参数。
使用间接量热法来测量大鼠、小鼠的能量消耗、氧气消耗 (VO2) 和二氧化碳产生 (VCO2) 。包括人类在内的大型动物可以使用带有用于流量测量的呼吸器和用于气体分析仪的样品端口的贴合面罩最方便地进行监测。但是对于啮齿动物等小型动物，这种方法很难或不可能成功实施，而是使用代谢室代替。
代谢室可以是一个密封的小型舱体，新鲜空气 (Vi) 以已知的和设定的流速流过腔室，动物在密封舱体内呼吸，消耗 O2，同时通过代谢活动产生 CO 2，密封舱体的出口气体的 O 2浓度（FoO2）会低于进气口， CO 2浓度（FoCO2）会高于进气口。调节通过腔室的流速 (Vi) 以使腔室中的 CO 2不对于积聚。在这个过程中，0.2 – 1.0% 的 FoCO2/FiCO2 差异就足够被检测到。调节腔室流量 (Vi) 直到 FoCO2 进入到检测范围。通过测量Vi、FiO2、FiCO2、FoO2 和 FoCO2 等数据，我们就可以计算出：耗氧量 (VO2)、CO2 产出量 (VCO2)、呼吸交换率 (RER) 和代谢热产量或能量消耗 (EE)。
型号：GEMINI
实验装置
受控流量 (Vi)可调可控，并由流量计监控。气体分析仪在腔室的入口还是出口测量 O 2和 CO 2，具体取决于旋塞阀的设置。 由于代谢方程需要准确并且需要准确的入口和出口气体测量值，因此分析仪会定期在监测入口、参考气体（FiO2、FiCO2）和出口气体（FoO2、FoCO2）之间切换，使用旋塞阀选择气体样品源。这种技术可以纠正测量中的任何微小漂移或绝对不准确；得出很重要的差分值数据（FiO2 – FoO2 和 FoCO2 – FiCO2）。
GEMINI型新陈代谢研究系统运行示意图
主要特点：
· 应用于药物代谢研究及呼吸暂停（睡眠）研究，并广泛应用于药物毒力学研究；
· 可以根据实验需要，配置单通道、双通道、八通道、十六通道配置，同时对多只动物进行代谢测量；
· 软件可进行线性分析和统计，最多可同时监控8个呼吸箱体；
· 可根据动物的体重选择合适大小的箱体；
· 采用顺磁法进行氧气的测量和分析；
· 采用红外线频射法进行二氧化碳的测量和分析；
· 采用固态热能流量进行气体流量的检测；
· 可自动在多只体积描记箱中顺序采样；
· 系统可自动校准，操作方便。
其他注意事项
· 从理论上讲，任何通过带有活体动物密封舱的气体流速都会导致 O 2下降和 CO 2增加。然而，入口/出口气体差异越大，结果就越准确（在合理范围内）
呼吸代谢的计算方式，请参考：
· 最好使用单组气体传感器，来测量参考气体和腔室出口气体浓度。这样可以在入口/出口样本值之间进行直接比较。在原理图中，一个三通旋塞用于在监测参考气体或出口气体之间切换。可以使用一个三通电动电磁阀来代替，以通过远程控制选择样品源，使用这种方法在采样参考气体和一个或多个代谢室的出口之间多路复用一组传感器；
· 代谢测量和结果的单位可以使用 ml/min、ml/min/g 或 L/h/kg 或任何组合。大多数值可以通过简单的乘法或除法 进行轻松转换
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文献和实验1. Fang, Yin et al. “Micelle-enabled self-assembly of porous and monolithic carbon membranes for bioelectronic interfaces.” Nature nanotechnology vol. 16,2 (2021): 206-213. doi:10.1038/s41565-020-00805-z
2. Usseglio, Giovanni et al. “Control of Orienting Movements and Locomotion by Projection-Defined Subsets of Brainstem V2a Neurons.” Current biology : CB vol. 30,23 (2020): 4665-4681.e6. doi:10.1016/j.cub.2020.09.014
3. Marshall, Michael S et al. “Long-Term Improvement of Neurological Signs and Metabolic Dysfunction in a Mouse Model of Krabbe's Disease after Global Gene Therapy.” Molecular therapy : the journal of the American Society of Gene Therapy vol. 26,3 (2018): 874-889. doi:10.1016/j.ymthe.2018.01.009
采用电阻抗测量法可以迅速检测出各种微生物对不同底物的作用结果，即在含有几种不同底物的培养基中分别接种适量的被检微生物，经一定时间培养后用电阻抗测量仪检测，在检测其生长情况的同时也表述出特征而鉴别其种，属。此法广泛用于细菌、酵母菌、霉菌和支原体等的检测和鉴定，具有敏感性高、特异性强、反应快和可重复性高等优点。 电阻抗法是通过测量微生物代谢引起的培养基电特性变化来测定样品微生物含量的一种快速检测方法。微生物在培养过程中，生理代谢作用使培养基中的电惰性物质(如碳水化合物、类脂、蛋白
测定的时间也大致一样，如第一次在上午测定，以后均应在上午测定。（６）防止有大便阻塞和动物挣扎造成直肠损伤及出血现象。（７）测定时尽可能使动物处于自然状态，勿使其过于紧张、恐惧。三、脉搏的检查方法检查犬、猫、兔等较大动物的脉搏时，先将动物略加固定，待其安静后，用右手伸入动物股部内侧，用手指按股动脉测脉率1分钟，计算每分钟脉搏次数。小动物的脉搏不易摸测，可直接在动物左侧胸部用手触及心跳最明显处，计数一定时间，算出每分钟心跳次数，也可用听诊器或专用测量仪器进行测量。此外，在测量时应排除温度、湿度、动物
盐水中混合，经37℃培养5～10分钟放4℃过夜，取细胞悬计数，外周血淋巴细胞中约70%～80%淋巴细胞结成花环即为T细胞。目前此方法已用来分离T细胞，而不用做T细胞计数。 （2）用单克隆抗体计数T细胞：将人的PBM分成三等份，分别用小鼠抗人CD3、CD4和CD8的单克隆抗体作第一抗体与细胞结合，再用FITC标记的兔抗小鼠IgG抗体作第二抗体进行间接免疫荧光染色，在荧光显微镜下或流式细胞仪检测结果，在PBM中被CD3抗体染上荧光的细胞称为CD3+细胞即总T细胞。正常人在PBM中T细胞占70%～80
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