小动物新陈代谢测量系统(呼吸代谢测量)

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)。

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JD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。

配件包

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）
· 该密封舱用作混合室，入口气流与动物（通常是微小的）呼气混合，ZZ达到可以在室出口处测量的平衡。为获得ZJ结果，根据出口 CO2浓度来设定入口流量，以达到理想的 0.2 – 1.0% CO2差值，同时O2差异也将随之增加，会让结果更加准确；
· 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

呼吸代谢的计算方式，请参考：