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新陈代谢系统的组成及工作原理介绍

时间:2020-04-09 点击:120次

  新陈代谢系统是计算机控制的小动物饮食及气体代谢监测系统,可以自动测量动物的水和食物消耗量、固体和液体排泄物质量、氧气/二氧化碳消耗量、热量消耗、睡眠时间、环境温度湿度、体温和心率。一套系统最多可以同时测量32只动物的新陈代谢状况,能够连续自动运行70个小时。动物尿液可以冷却以便于储存。
  新陈代谢系统由动物行为监测、能量代谢测量及其它选配生理指数监测模块组成,其中动物行为监测由笼舍和各种动物行为监测装置组成,能量代谢测量由笼舍、气体分析仪和气体流量控制单元组成
  系统通过测量动物消耗的氧气和产生的二氧化碳计算出动物的热量消耗。氧气的测量使用电化学电极,顺磁性传感器或氧化锆高速传感器。氧气传感器和红外二氧化碳传感器在1-2分钟内测试一个代谢笼。传感器精度可以达到0.001%。系统还可以选配流量计测量空气流速而且可以控制气体流量。
  新陈代谢系统可以选择头顶投食、侧边投食或中央投食方式,电子天平测量的食物消耗精度达到0.01克。食物可以是颗粒状、粉末状或液体食物。系统计算机可以根据时间、食物消耗量或热量消耗设定自动投食或阻止进食。饮水量通过动物口舌接触吸管进行计次,每次微量泵提供20μL水,此装置也可以计量流质食物。排泄物通过网状底板分离出固体和液体,通过电子天平得到其重量。可以选用冷冻装置进行尿液冷冻。
  系统通过水平方向的2组交叉的12-16束红外光束阵列测量动物的位置和8束高位光束测量动物直立。动物行走时因其遮挡不同光束从而被判定为运动状态。系统可以在小鼠笼内或大鼠笼外安装大小鼠的转轮进行平衡及疲劳测试。动物的体温和心率数据通过植入其体内的植入子采集发射并被系统无线接收存储。

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