动物呼吸代谢与生理生态研究技术

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1、 北 京 市 海 淀 区 中 关 村 东 路 89 号 恒 兴 大 厦 19A/B， 邮编： 100190 ， 邮编： 100190 Http: /www.eco- Tel.: +86 10 82611269/1572 Fax: +86 10 62536325 Email: infoeco- 易科泰生态技术有限公司易科泰生态技术有限公司 Ecotech Science and Technology Ltd. 动物呼吸代谢与生理生态研究技术 动物呼吸代谢与生理生态研究技术 Metabolic Measurement and Phenotyping for Animal and Human Hea

2、lth 北 京 市 海 淀 区 中 关 村 东 路 89 号 恒 兴 大 厦 19A/B， 邮编： 100190 ， 邮编： 100190 Http: /www.eco- Tel.: +86 10 82611269/1572 Fax: +86 10 62536325 Email: infoeco- 易科泰生态技术有限公司易科泰生态技术有限公司 Ecotech Science and Technology Ltd. 新陈代谢是生命的基本特征，包括物质代谢和能量代谢，动物通过呼吸将摄取的物质转 化为能量，呼吸测量技术（respirometry）不仅是研究测量动物能量代谢、生理生态、营养 转化规律等

3、的主要技术手段，也是药理学、生态毒理学、动物表型分析（Phenotyping）、衰 老生理学、运动生理学、药理学、生物医学研究等的重要工具。 本专集主要介绍动物呼吸代谢测量技术包括陆生动物测量技术和水生生物（鱼类等）测 量技术，还包括动物活动或行为观测技术等，具体包括开放式呼吸代谢测量技术、封闭式呼 吸代谢测量技术、Stop-flow 呼吸代谢测量技术、鱼类间歇式呼吸代谢测量技术、AD-2 红外 昆虫活动强度监测、红外动物位移跟踪观测技术、视频动物轨迹跟踪观测技术等，这些技术 方法主要通过如下仪器设备得以实现： 1) SSI 果蝇呼吸代谢测量系统 2) SSI 动物呼吸代谢测量系统 3) SS

4、I 中大型动物呼吸代谢测量系统 4) Promethion 实验动物呼吸代谢与行为观测系统 5) Promethion 人类呼吸代谢观测系统 6) Promethion 中大型动物呼吸代谢观测系统 7) FMS 便携式动物呼吸代谢测量系统 8) FoxBox 便携式动物呼吸代谢测量系统 9) DST 植入式动物体温与心律记录仪 10) Loligo 斑马鱼水生生物呼吸代谢测量系统 11) 穿梭池动物喜好度观测系统 12) LoliTrack 动物行为观测分析系统 需要强调说明的是，易科泰生态技术公司可以根据您的预算、研究目的、实验动物等具 体情况，定制不同的系统方案，提供最优的专家支持！无论是

5、常用的实验动物如果蝇、大小 鼠、家兔、猕猴，还是土壤动物、昆虫、鱼类、两爬类、鸟类、野生动物乃至海洋动物、牛 羊等家畜及家禽，即便只有几万元的预算，我们总会给您提供最佳方案！ 北 京 市 海 淀 区 中 关 村 东 路 89 号 恒 兴 大 厦 19A/B， 邮编： 100190 ， 邮编： 100190 Http: /www.eco- Tel.: +86 10 82611269/1572 Fax: +86 10 62536325 Email: infoeco- 易科泰生态技术有限公司易科泰生态技术有限公司 Ecotech Science and Technology Ltd. 1. SSI

6、果蝇呼吸代谢与活动观测系统 1. SSI 果蝇呼吸代谢与活动观测系统 果蝇作为重要的实验动物，易于培育、生活史短、性状变异多，广泛应用于遗传学、发 育生物学、基础医学乃至生物检测如室内空气污染检测等，其呼吸代谢的测量成为其最为基 本的研究技术。 美国 Sable 公司的多通道昆虫呼吸代谢测量系统用于精确测量果蝇等昆虫乃至其它动物 呼出二氧化碳量及耗氧量等，并可计算呼吸商、同步化监测昆虫活动及其与呼吸代谢的关系 等，广泛应用于果蝇及其它小型昆虫等动物呼吸代谢有关的研究，如遗传学、医学实验、病 虫害防治、 预防医学研究实验、 昆虫等动物生态学等。 系统由二氧化碳分析仪、 氧气分析仪、 多通道气路转

7、换器、气流控制器、数据采集器及程序软件、气室（呼吸室等组成）。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）或更多通道观测系统， 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。 功能特点：功能特点： 1) 模块式结构，具备强大的系统扩展功能和灵活多样的实验配置，是目前世界上果蝇 呼吸代谢研究应用最广、发表论文最多的仪器系统 2) 标准配置为 8 通道，可扩展为 16 通道、24 通道或更多通道，应用于果蝇等微小昆 虫或其它微小生物呼吸代谢测量 3) 高灵敏度、高精确度 O2/CO2 分析仪，是目前世界上唯一可直接

8、对单个果蝇等微小 北 京 市 海 淀 区 中 关 村 东 路 89 号 恒 兴 大 厦 19A/B， 邮编： 100190 ， 邮编： 100190 Http: /www.eco- Tel.: +86 10 82611269/1572 Fax: +86 10 62536325 Email: infoeco- 易科泰生态技术有限公司易科泰生态技术有限公司 Ecotech Science and Technology Ltd. 生物在线实时分析（开放式分析）的仪器系统 4) 可通过选配AD-2红外活动监测装置， 实时同步化监测果蝇等活动强度（昆 虫活动呼吸室置入红外活动监测仪 上，昆虫的任何活动都

9、会导致反射红 外光强度的细微变化，这种细微的变 化经检测器监测到并加以放大，转变 成电压信号经由数据采集器采集和 分析，最终反映昆虫的活动状况） 5) 可选配温度调控系统进行温度控制 6) 可以设置不同的测量方法，如封闭式、 开放式、抽样流动注射等测量技术 技术指标：技术指标： 1. 氧气分析测量：氧气测量范围 0100，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 0.002pk-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

10、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 33x25x10cm，重量约 4.5kg。 另有双通道高精度氧气分析测量仪备选。 2. 高精度差分氧气分析仪 （备选） ， 适于果蝇等微小昆虫的开放式在线呼吸代谢测量， 测量范围 0100%，精度 0.1%，分辨率 0.0001% 3. 二氧化碳分析测量（CA-10）：双波长非色散红外技术，测量范围 05或 015 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

11、秒，分辨率 优于 0.0001%或 1ppm（可达 0.1ppm），精确度 1%，建议气流 52000ml/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 33x25x10cm，重量约 4.5kg 4. 超高精度二氧化碳分析测量（备选）：差分非色散红外气体分析仪，用于在线测量 果蝇等微小生物或蜱螨类微小动物的呼吸代谢，测量范围 03000ppm，分辨率达 0.01ppm，精确度 1% 5. RH300

12、 水气测量仪 （备选） ： 测量范围 0.2100 （相对湿度） 、 分辨率 0.001% （相对湿度） ， 露点温度-4040、 分辨率 0.002 （露点温度） ， 水汽密度 0-10g/ml、 分辨率 0.0001g/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 6. SS4 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， 最大流速 2-4L/min； 热桥式气流计， 分辨率 1

13、ml/min， 精确度 2%；模拟输出 12 bits；重量约 2kg 7. 气路转换器：8 通道（包括一个 Baseline 通道），采样频率 10Hz 8. UI-2 数据采集器， 12 通道， 8 个模拟输入， 16bit 分辨率； 4 个温度输入， 分辨率 0.001 摄氏度；8 个数字输出用于系统控制，1 个 16bit 计数器，2 通道电压输出，脉冲宽 北 京 市 海 淀 区 中 关 村 东 路 89 号 恒 兴 大 厦 19A/B， 邮编： 100190 ， 邮编： 100190 Http: /www.eco- Tel.: +86 10 82611269/1572 Fax: +8

14、6 10 62536325 Email: infoeco- 易科泰生态技术有限公司易科泰生态技术有限公司 Ecotech Science and Technology Ltd. 度调制 9. 昆虫玻璃气室： 超低二氧化碳和水气吸收或通透性， 直径 33mm， 标配包括 50mm、 100mm 两种长度（可选配其它长度），气路接口 OD3.2mm，特殊设计的双通（两 端开通）密封盖和挡板装置，以使气流均匀分布 10. 微型呼吸室：呼吸室及密封盖均为硼硅玻璃材质，用于果蝇等微小昆虫及昆虫卵等 的呼吸测量，直径 9.0mm，体积 0.51.0ml，气路接口 OD1.5mm，硼硅玻璃密封盖 11. 红

15、外活动监测（可选配）：红外发射与检测技术，900nm 近红外光，不会被昆虫察 觉而造成干扰，也不会产生明显的热效应，用于监测 0.0005-1g 的各种昆虫、蜱螨 等无脊椎动物的活动状态， 以研究昆虫等动物的生理生态、 昆虫活动与温度的关系、 昆虫活动与呼吸代谢的关系、昆虫健康状况及生理状态、杀虫剂对昆虫的影响及最 小致死量、临界热极值 CTmax(critical thermal maximum)、不连续气体交换 DGC(discontinuous gas exchange cycle)等。 12. 专业技术配置与培训，包括封闭式、开放式、抽气式、推气式、抽样流动注射法等 不同技术装配与操作技术培训。 应用案例 应用案例 Donna G. Folk 等（The Journal of Experimental Biology, 2007）利用配备有红外昆虫活动 监测装置的SSI果蝇呼吸代谢 测量系统， 对不同品系的果蝇 热耐受性进行了研究。 系统配 置主要包括高精度 CO2 分析 仪、8 通道气路切换系统（组 成 8 通道测量系统）、AD-1 活动监测装置、 气体精确控制 采样系统、 数据采集与分析系 统、 温度调控系统及温度传感 器。 果蝇呼吸 （图中黑色实线） 和活动（图中红色实线）同步 纪录数据参见 Fig.2， 图中