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能量代谢，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，广泛应用于代谢表型、遗传学、医学实验、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、水汽分析仪、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。

主要功能特点：

● 模块式结构，具备高度可扩展性、多样化配置方案：

● 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

● 可只选配CO2分析仪和O2分析仪，还可同时选配CO2分析仪、O2分析仪、H2O分析仪等

● 可同时监测实验动物的体温、心率等生理指标

● 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

● 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

● 可选配动物呼吸笼舍内的称重传感器、活动转轮、活动量监测等传感器。

● 可选配多通道动物脂肪温度监测传感器

● 可选配环境控制监测模块

● 高精确度、高灵敏度、是目前国际上发表学术论文最多的动物能量代谢专业仪器

● 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至少24小时长时间测量，也可选配定制推气式密封笼舍等

●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：

◆ 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33×25×10cm，重量约4.5kg。另有双通道高精度氧气分析测量仪备选

◆ 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33×25×10cm，重量约4.5kg

◆ 水汽测量仪：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◆ 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，流速高达2-4L/min；热桥式气流计，分辨率1ml/min，精确度2%；模拟输出12bits；重量约2kg

◆ 气路转换器：8个气路通道（包括一个Baseline通道）自动切换或手动切换均支持；可多台组合成16通道或24通道；反应时间<50毫秒；支持push或pull两种气流方向；支持stop flow或flow-through两种气路切换模式；具备2行显示LCD显示屏；供电12-15VDC，配交流电适配器；工作温度：5-45℃，无冷凝；重量3.6kg；尺寸20.3cm×30.5cm×15.2cm

◆ 数据采集器：12个信号输入通道，其中8个模拟输入通道可以测量-5.12V到+5.12V的电压信号，16bits数模转换；4个温度输入专用通道专门连接温度传感器，温度测量范围-5到60℃；2个模拟信号输出通道，0-5V，12位分辨率；1个16bits计数器；8个数字输出用于系统控制，TTL电平；采样频率100Hz；USB数据线

◆ 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

参考文献

1、Blumstein DM, Colella JP, Linder E, MacManes MD. High total water loss driven by low-fat diet in desert-adapted mice. bioRxiv; 2022. DOI: 10.1101/2022.04.15.488461.

2、Colella J P , Blumstein D M , MD Macmanes. Disentangling environmental drivers of circadian metabolism in desert-adapted mice[J]. J Exp Biol (2022)

3、John J. Reho et al. Methods for the conmprehensive in vivo analysis of energy flux, fluid homeostasis, blood pressure, and ventilatory function in Rodents. Frontiers in Physiology(2022)

4、Marta Grosiak et al. Aged-related changes in the thermoregulatory properties in Bank Voles from a selection experiment. Frontiers in Physiology(2020)