新陳代謝測定システムは主に小動物の酸素消費、二酸化炭素生成を測定し、覚醒動物(ラット、マウス)の新陳代謝パラメータを獲得し、新陳代謝データに対して測定分析を行い、いかなる侵入式手術も必要ない。
呼吸ガス分析器は、体積記録チャンバの出口及び入口からガス濃度信号を収集する。O 2とCO 2濃度の変化はリアルタイムで監視され、VO 2(酸素消費)、VCO 2(二酸化炭素発生)、RQ、MRなどのパラメータを計算するために使用される。
間接熱量測定法を用いてラット、マウスのエネルギー消費、酸素消費(VO 2)及び二酸化炭素発生(VCO 2)を測定した。人間を含む大型動物は、流量測定用の呼吸器とガス分析器用のサンプルポートを備えた貼り合わせマスクを用いて最も容易に監視することができる。しかし、げっ歯類などの小型動物では、この方法を成功させることは難しいか不可能であり、代わりに代謝室を使用する。
代謝室は密封された小型ハッチであってもよく、新鮮な空気(Vi)は既知のかつ設定された流速でチャンバを流れ、動物は密封ハッチ内で呼吸し、O 2を消費し、同時に代謝活動によってCO 2を発生し、密封ハッチの出口ガスのO 2濃度(FoO 2)は吸気口より低くなり、CO 2濃度(FoCO 2)は吸気口より高くなります。チャンバを通過する流速(Vi)は、チャンバ内のCO 2が蓄積されないように調整される。この過程では、0.2〜1.0%のFoCO 2/FiCO 2差異が十分に検出される。FoCO 2が検出範囲に入るまでチャンバ流量(Vi)を調整する。Vi、FiO 2、FiCO 2、FoO 2、FoCO 2などのデータを測定することで、酸素消費量(VO 2)、CO 2産出量(VCO 2)、呼吸交換率(RER)、代謝熱収量またはエネルギー消費(EE)を算出することができます。
じっけんそうち
制御された流量(Vi)は調整可能であり、流量計によって監視される。ガス分析計は、コックバルブの設定に応じて、チャンバの入口または出口でO 2とCO 2を測定する。代謝方程式は正確で正確な入口と出口ガス測定値を必要とするため、分析器は定期的に入口、基準ガス(FiO 2、FiCO 2)と出口ガス(FoO 2、FoCO 2)を監視する間に切り替え、コック弁を用いてガスサンプル源を選択する。この技術は測定中のいかなる微小ドリフトや絶対不正確を是正することができる、重要な差分値データ(FiO 2-FoO 2とFoCO 2-FiCO 2)を導き出します。
GEMINI型新陳代謝研究システムの運転概略図
主な特徴:
・薬物代謝研究及び呼吸停止(睡眠)研究に応用し、薬物毒力学研究に広く応用する、
・実験の必要に応じて、単一チャンネル、2チャンネル、8チャンネル、16チャンネルの配置を配置し、同時に複数の動物に対して代謝測定を行うことができる、
・ソフトウェアは線形分析と統計を行うことができ、最大8つの呼吸箱体を同時に監視することができる、
・動物の体重に応じて適切な大きさの箱を選択することができ、
・常磁性法を用いて酸素の測定と分析を行う、
・赤外線周波数放射法を用いて二酸化炭素の測定と分析を行う、
・固体熱エネルギー流量を用いたガス流量の検出、
・複数の体積記述箱で自動的に順次サンプリングすることができ、
・システムは自動校正ができ、操作が便利である。

部品パッケージ
その他の考慮事項
・理論的には、生体動物カプセルを有するガス流速によってO 2が低下し、CO 2が増加することがある。しかし、入口/出口ガスの差が大きいほど、結果は正確になる(合理的な範囲内)
・カプセルは混合チャンバとして使用され、入口ガス流は動物(通常は微小)の呼気と混合され、最終的にチャンバ出口で測定可能な平衡を達成する。最適な結果を得るために、出口CO 2濃度に基づいて入口流量を設定し、理想的な0.2-1.0%CO 2差を達成するとともに、O 2差も増加し、結果をより正確にすることができる、
・基準ガス及びチャンバ出口ガス濃度を測定するために、単一組のガスセンサを使用することが好ましい。これにより、入口/出口サンプル値間で直接比較することができる。原理図では、監視基準ガスまたは出口ガスを切り替えるための3ウェイコックが使用されている。代替として、サンプリング基準ガスと1つまたは複数の代謝チャンバの出口との間にセンサのセットを多重化するために、遠隔制御によってサンプルソースを選択するために3ウェイ電動電磁弁を使用することができ、
・代謝測定および結果の単位は、ml/min、ml/min/gまたはL/h/kgまたは任意の組み合わせを使用することができる。多くの数値は簡単な乗算や除算で簡単に変換できます
呼吸代謝の計算方法は、以下を参照してください:
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