小动物代谢与行为检测系统

 

美国Sable Systems International公司研发出了最具创新性的Promethion动物代谢与行为监测系统，可实时同步监测不同行为方式的能量消耗，包括基础代谢率，气体代谢（氧气、二氧化碳及水蒸汽；也可根据需要加配CH4和H2监测），热调节和食物的热效应和活动性。与传统的密封设计的代谢测量仪器相比，Promethion 代谢笼不需密封，采用完全拉取式气体测量，实验鼠类亦无需熟悉新的环境（只需要更换代谢笼的盖子）。该系统主要应用于大鼠和小鼠，可实现多通道测量（最多可达128通道），提供大量可追踪的原始数据，而没有隐藏任何数据处理过程。可选择的参数包括能量消耗，代谢底物选择，食物和水分摄取，取食和饮水模式，空间位置，总的活动量和转轮次数，体重，心率，体温及自动化的行为分析等，所有数据都可同步化储存到计算机内。

Promethion系统采集同步化的代谢和行为信息，以生成高解析度、独有丰富的数据流。我们可以提供多重复用测量系统，即多个笼舍共用一路气体分析链，与其他的传统代谢系统相比，这种多重测量系统缩短了高达十倍的循环时间。如果您需要更快的代谢测量速度，我们还可以提供并行连续测量系统，每个笼舍配套单独的气流发生器和气体分析仪。多重复用和连续测量系统均备有适用于小鼠或大鼠的配置可选。此外，Sable的模块化系统概念使得您可以根据当前的具体需求进行系统配置，而随着您研究问题的发展，系统可以灵活地进行相应的扩展和变更。

Promethion系统提供如下的独特功能：

1. SableHD™高清技术：所有的Promethion系统都采用了SableHD™高清技术，用户能够以0.0001甚至更高的分辨率采集数据，所设置的这一标准是没有任何其他的分析仪可以匹敌的。用户将得到更加清晰、更多细节、更高品质以及更为可信的实验结果。用户所有的关键测量和分析都会被更频繁、更高水平地捕捉和记录。加之Sable极致的精准度，您可以完全地信任所获得的数据。用户可以避免与低分辨率分析相关的所有缺陷，如大规模的数据平均以补偿信号稳定性差、研究间的数据不一致、数据漂移、以及数据的可靠性差。使用SableHD™技术，您的研究会在第一时间正确完成，解除了您重复实验的后顾之忧。

2. 原始数据存储：原始数据存储，即意味着不存在秘密算法或隐藏的预处理数据，所有数据都是透明和完全可追溯的。用户可通过任何自己喜欢的方式来提取研究中的重要参数，包括能量消耗，代谢底物选择，食物和水分摄取，取食和饮水模式，空间位置，总的活动量和转轮次数，体重，甚至是完全自动化的行为分析。所有的数据信息都与系统时间高度同步化。任何的数据信息都不可能真正的丢失。如果用户决定对所采集到的数据进行再分析或者出于质量控制的目的要对数据进行核实或验证，原始数据可以其最原始的高分辨率状态被完全访问。

3. 水蒸汽稀释补偿：水蒸汽稀释补偿可以避免样本气体的化学除湿过程，显著地提高了实验结果的准确性。所有的Promethion气体分析仪均内置有水蒸汽压力分析仪，以此来实现水蒸汽稀释补偿。系统利用水蒸汽压力分析仪的读数，结合分析仪大气压力传感器的数据，对O2 和 CO2 浓度进行水蒸汽稀释补偿，以及水蒸汽存在下的流量校正。

4. 抽气式气流发生器：抽气式气流发生器让您可以轻松应对几乎所有的笼舍内代谢测量。用户只需要更换笼舍的盖子，而不需要对实验动物进行任何操作，免除了实验动物的新环境适应过程。因此，较之于其他因为使用密闭笼舍而引发动物的应激反应，并需要较长的动物环境适应时间的传统系统，Promethion系统的抽气式呼吸代谢测量模式无疑占据了极大的领先优势。

5. 全面的配置系统：Promethion系统所设计的配置系统可以满足广泛的应用需求，包括代谢表型分析、行为学分析、热量测定、呼吸计量以及气体分析。此外，还有多重测量和持续测量配置可供您选择，适用于不同研究对象（小鼠、大鼠，大型动物及人类）的测量系统也一应俱全，我们提供一系列的Promethion系统来达成您的研究目标。

实验用大、小鼠是研究遗传功能与疾病发生的重要模式动物。能量消耗的影响因子、代谢平衡等失调会导致肥胖和相关后遗症。鼠类的代谢测量一般采用开放式气流模式，有两种测量系统：一种是单个小型呼吸室直接与气体分析仪相连；另一种是大呼吸室，模仿鼠笼环境并配有几个呼吸室和分析仪。后者测量一整天总的能量消耗，但却不能精确分析具体行为的能量消耗，并且个体大小差异对能量消耗的影响尽管可以在统计学上运用斜方差方法进行处理，但仍然是数据分析面临的最大挑战。

设备采用模块化设计，可监测以下参数：

能量代谢：氧气，二氧化碳，水蒸汽，CH4和H2等监测；自主活动监测，红外线阵；进食监测；饮水监测；跑轮监测；尿液收集，冷藏；进食过程控制；体温、心率、血压及血糖等，利用植入子遥测技术DSI）；动物行为学视频追踪分析：与CleverHomeScan精细行为视频分析系统兼容。
另外，我们的能量代谢系统也可配备小动物跑步机模块，监测跑步状态下小鼠或大鼠的能量代谢。

代表性用户：范德堡大学小鼠代谢表型分析中心，华盛顿大学医学院，耶鲁大学医学院，哈佛大学，美国国立卫生院，梅奥医学中心，麻省总医院，斯坦福大学，哥伦比亚大学，康奈尔大学，Jackson实验室，gsk，巴克衰老研究所，苏黎世联邦理工学院，苏黎士大学，厦门大学生科院代谢平台，上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌研究所，复旦大学发育生物学研究所，中山大学转化医学创新平台，武汉大学实验动物中心，中国科学院动物研究所，中国科学院昆明动物研究所，山东大学齐鲁医院，天津医科大学内分泌研究所，中国医科大学，中国康复研究中心，香港中文大学生物医学学院，香港理工大学，台湾国家实验动物中心，长庚大学健康老化研究中心，中国科学技术大学生科院，复旦大学脑科学研究院，西安交通大学第一附属医院，西湖大学等。

部分代表性参考文献：

Creatine kinase B controls futile creatine cycling in thermogenic fat. (2021), Nature

Origin and function of stress-induced IL-6 in murine models. (2020), Cell 

The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning, (2019), Nature
Bile diversion to the distal small intestine has comparable metabolic benefits to bariatric surgery,（2015）,Nature Communications
Disruption of Gpr45 causes reduced hypothalamic POMC expression and obesity,(2016),The Journal of Clinical Investigation
Incorporation of therapeutically modified bacteria into gut microbiota inhibits obesity,（2014）,The Journal of Clinical Investigation
Inflammasome signaling affects anxiety- and depressive-like behavior and gut microbiome composition,(2016), Molecular Psychiatry
Sucralose Promotes Food Intake through NPY and a Neuronal Fasting Response,(2016),Cell Metabolism
Cancer-induced anorexia and malaise are mediated by CGRP neurons in the parabrachial nucleus,(2017), Nature Neuroscience
A Hypothalamic Phosphatase Switch Coordinates Energy Expenditure with Feeding,(2017),Cell Metabolism
Proprotein convertase furin regulates osteocalcin and bone endocrine function,(2017),The Journal of Clinical Investigation
Sex differences in microglial CX3CR1 signalling determine obesity susceptibility in mice ,(2017),Nature Communications
Mouse with a milkshake: Behavioral windows into brain function,(2016), Science