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技術(shù)(Technology)
動(dòng)物呼吸穩(wěn)定同位素氣體分析系統(tǒng)

時(shí)間:2025-11-04

作者:易科泰

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簡(jiǎn)介:動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量可以得到二氧化碳產(chǎn)量、耗氧量、呼吸商等能量代謝指標(biāo),但不能跟蹤研究三種不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(能量來(lái)源物質(zhì)如蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物)的實(shí)際利用情況,特別是外源性與內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物的氧化等。國(guó)際知名動(dòng)物能量代謝技術(shù)公司Sable Systems International新推出了動(dòng)物呼吸穩(wěn)定同位素氣體分析儀,可與動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)搭配用于動(dòng)物穩(wěn)定同位素呼吸代謝檢測(cè)以深入研究分析其能量代謝跟蹤底物消耗情況。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于昆蟲、鳥類、蜥蜴、實(shí)驗(yàn)大小鼠、家畜家禽、靈長(zhǎng)類等各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,以及人體碳同位素呼吸與能量代謝實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),非常有助于推動(dòng)動(dòng)物生理生態(tài)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、比較生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)科學(xué)、病理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域生物新陳代謝創(chuàng)新研究。

  動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量可以得到二氧化碳產(chǎn)量、耗氧量、呼吸商等能量代謝指標(biāo),但不能跟蹤研究三種不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(能量來(lái)源物質(zhì)如蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物)的實(shí)際利用情況,特別是外源性與內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物的氧化等。國(guó)際知名動(dòng)物能量代謝技術(shù)公司Sable Systems International新推出了動(dòng)物呼吸穩(wěn)定同位素氣體分析儀,可與動(dòng)物呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)搭配用于動(dòng)物穩(wěn)定同位素呼吸代謝檢測(cè)以深入研究分析其能量代謝跟蹤底物消耗情況。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于昆蟲、鳥類、蜥蜴、實(shí)驗(yàn)大小鼠、家畜家禽、靈長(zhǎng)類等各種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,以及人體碳同位素呼吸與能量代謝實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),非常有助于推動(dòng)動(dòng)物生理生態(tài)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、比較生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)科學(xué)、病理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域生物新陳代謝創(chuàng)新研究。

從左至右:便攜式穩(wěn)定同位素呼吸氣體分析儀、外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的氧化、內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)素的氧化測(cè)量數(shù)據(jù)圖

主要特點(diǎn):

  • 同時(shí)測(cè)量13CO2, C18O2, CO2,和H2O
  • 一臺(tái)分析儀可搭配成8通道呼吸室代謝系統(tǒng)
  • 響應(yīng)時(shí)間快,功耗要求低
  • 測(cè)量范圍廣,適用于δ13C(-100‰至4000‰)和CO2(380 ppm至25,000 ppm)
  • 高精度,δ13C(0.6‰)和δ18O(4.0‰)以及CO2(0.05ppm)和H2O(50 ppm)
  • 超過(guò)10,000種不同的同位素標(biāo)記示蹤劑市售
  • 無(wú)需耗材或外部校準(zhǔn)

 

主要技術(shù)指標(biāo):

  • 精度:δ13C: 6.0‰/2.0‰/0.6‰,δ18O: 32‰ /10‰ / 4‰,12CO2:1.6 ppm/0.6 ppm/0.2 ppm
  • 總不確定度:< 1%
  • 測(cè)量范圍:CO2 : 380–25,000 ppm,H2O: 4000 – 60,000ppm
  • 操作范圍:CO2: 0–50,000 ppm H2O: 0–70,000 ppm (非冷凝)
  • 測(cè)量頻率:1Hz
  • 采樣條件:環(huán)境濕度非冷凝(0–100% RH),樣品溫度-20–50°C,工作溫度5–45°C
  • 配件:出口(內(nèi)部泵):1/4英寸,入口:3/8英寸
  • 輸出:數(shù)字(RS-232)、以太網(wǎng)、USB
  • 電源要求:115/230伏交流電,50/60赫茲,66瓦
  • 尺寸(高x寬x深):18厘米(7英寸)x 47厘米(18.5英寸)x36厘米(14英寸)
  • 重量:17千克(37.5磅)

產(chǎn)地:美國(guó)

 

參考文獻(xiàn):

Yuan B, etc. An organism-level quantitative flux model of energy metabolism in mice[J].Cell Metabolism, 2025.DOI:10.1016/j.cmet.2025.01.008.

Pendergrast L A, etc. Metabolic plasticity and obesity-associated changes in diurnal postexercise metabolism in mice[J]. Metabolism: Clinical and Experimental, 2024:155.

Trixie N. Lee, etc. Stable isotope analysis of CO2 in breath indicates metabolic fuel shifts in torpid arctic ground squirrels. Comparative Biochemistry and Physioloty, 2017.

Marshall D. McCue, etc. 13C-Breath testing in animals: theory, applications, and future directions. Journal of Comparative Physiology, 2016

Kenneth C. Welch Jr., etc. Carbon stable-isotope tracking in breath for comparative studies of fuel use. Annals of the New York Academy of Sciences, Respiratory Science, 2016

 

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