斑馬魚呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)

    斑馬魚呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)用于幼魚、斑馬魚等小型魚類及其他水生動(dòng)物的呼吸與能量代謝測(cè)量研究，如魚卵、魚仔和無(wú)脊椎動(dòng)物等。可應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、水生態(tài)保護(hù)、水體環(huán)境毒理學(xué)、水質(zhì)生物檢測(cè)、環(huán)境衛(wèi)生及藥理學(xué)研究、海洋淡水魚類等水生生物生態(tài)學(xué)、魚類行為生理生態(tài)、水生動(dòng)物發(fā)育生態(tài)等研究。

功能特點(diǎn) 

• “間歇式”呼吸測(cè)量法，集合了“開放式”呼吸測(cè)量法測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)和“封閉式”呼吸測(cè)量法簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了“開放式”時(shí)間解析度差、“封閉式”不能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量的缺點(diǎn)；
• 溶解氧測(cè)量采用熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)，測(cè)量精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、無(wú)氧耗；
• 呼吸測(cè)量室有靜態(tài)呼吸室和動(dòng)態(tài)呼吸室/游泳室，分別用于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)代謝（SMR）和不同游泳速度的活動(dòng)代謝（AMR）；
• 全自動(dòng)化控制、記錄及分析數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單易用； 
• 高通量，高通量系統(tǒng)可實(shí)時(shí)同步記錄、顯示24個(gè)以上個(gè)體的耗氧率，包括珊瑚、水蚤等水生無(wú)脊椎動(dòng)物及其胚胎和幼蟲、斑馬魚等小型魚及其幼魚和魚卵等。 

配置方案 

    斑馬魚呼吸代謝測(cè)量系統(tǒng)主要包括多通道熒光光纖氧氣測(cè)量主機(jī)及傳感器、微型靜態(tài)呼吸室、AutoResp自動(dòng)控制及分析軟件、水環(huán)境控制模塊及其他配件或備選件。根據(jù)需求，有四通道、八通道及更多通道測(cè)量系統(tǒng)，可以同時(shí)連接多個(gè)呼吸室以測(cè)量多個(gè)斑馬魚的呼吸代謝情況。

• 四通道系統(tǒng)：由四通道熒光光纖氧氣測(cè)量系統(tǒng)、4個(gè)微型呼吸室及水浴盒等配件組成，可選配Mini游泳室及其他配件用于不同游泳速度下的活動(dòng)代謝研究，還可選配溫度及氧氣監(jiān)測(cè)控制模塊。

• 八通道系統(tǒng)：由兩個(gè)四通道熒光光纖氧氣測(cè)量系統(tǒng)、8個(gè)微型呼吸室及水浴盒等組成，可選配Mini游泳室及其他配件用于不同游泳速度下的活動(dòng)代謝研究，還可選配溫度、氧氣監(jiān)測(cè)控制模塊。
• 高通量系統(tǒng)：由帶粘貼式熒光光纖氧氣傳感器的封閉多孔板（24孔）和氧氣測(cè)量主機(jī)組成，多個(gè)氧氣測(cè)量主機(jī)可以連接在一起組成多240個(gè)通道的高通量測(cè)量系統(tǒng)。
• 可選配行為觀測(cè)分析系統(tǒng)：包括高速攝像頭和行為分析軟件，用于二維（XY）乃至三維（XYZ）行為觀測(cè)分析。 

技術(shù)指標(biāo) 

• 熒光光纖氧氣測(cè)量系統(tǒng)：包括四通道測(cè)量主機(jī)、粘貼式氧氣傳感器及溫度傳感器。高時(shí)空分辨率，藍(lán)牙通訊，可在線測(cè)量水體和空氣中的氧氣，可長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)，零氧耗、穩(wěn)定性*。

• 氧氣測(cè)量范圍0 – 100%或0 – 45ppm；
• 檢測(cè)極限0.03%或15ppb；
• 溫度、鹽度、氣壓實(shí)時(shí)補(bǔ)償，不受電磁信號(hào)干擾、實(shí)時(shí)記錄、顯示呼吸室內(nèi)氧氣隨時(shí)間的變化。

• AutoResp自動(dòng)控制及軟件：自動(dòng)計(jì)算顯示耗氧率、相關(guān)系數(shù)R2，實(shí)時(shí)記錄、顯示耗氧率隨時(shí)間的變化；實(shí)時(shí)記錄、顯示溫度隨時(shí)間的變化，測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)成Excel格式文檔，原始數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)成Txt格式文檔。

• 即時(shí)切換測(cè)量方法和調(diào)整間歇式呼吸測(cè)量法的測(cè)量/交換時(shí)間；
• 數(shù)據(jù)后分析：自動(dòng)計(jì)算SMR、Pcrit等參數(shù)，顯示計(jì)算圖表；
• 自動(dòng)設(shè)置：提供預(yù)設(shè)的系統(tǒng)配置供使用者選擇。

• 水環(huán)境控制模塊：包括溫度監(jiān)測(cè)控制模塊和溶解氧監(jiān)測(cè)控制模塊。

• 溫度監(jiān)測(cè)控制模塊包括溫度傳感器、潛水泵、不銹鋼散熱管等。溫度傳感器Pt1000測(cè)量范圍-50℃~180℃，精度±0.15℃；
• 氧氣監(jiān)測(cè)控制模塊包括熒光光纖氧氣傳感器、電磁閥、氣石等，模塊通過(guò)控制電磁閥加氧或者加氮以控制水體處于過(guò)氧或者缺氧狀態(tài)。

• 微型靜態(tài)呼吸室：硼硅玻璃材質(zhì)，內(nèi)徑多種規(guī)格供選配（9mm、11.4mm、14.5mm、18.5mm、24mm、28mm、33mm、45mm）。

• Mini游泳室：包括游泳室、水浴槽、潛水泵、流速控制系統(tǒng)等，游泳室容積170ml，水流速度可調(diào)節(jié)范圍為0.7 – 50cm/s，可選配1500ml的游泳室。
• 高通量系統(tǒng)：由帶粘貼式熒光光纖氧氣傳感器的封閉多孔板、水浴盒、溫控單元及氧氣測(cè)量主機(jī)組成，多個(gè)氧氣測(cè)量主機(jī)可以連接在一起組成多240個(gè)通道的高通量測(cè)量系統(tǒng)。

• 24孔多孔板有內(nèi)徑4.5mm、6mm、8mm、10mm、12mm供選配，分別對(duì)應(yīng)80μL、200μL、 500μL、 940μL和1700μL的容積；
• 氧氣測(cè)量范圍0 – 50%或0 – 45ppm；
• 精確度±0.4 % @20.9 % O2
• 適用于斑馬魚、魚卵及胚胎、昆蟲等小型生物呼吸代謝測(cè)量研究。 

應(yīng)用案例

1. 加拿大薩省大學(xué)毒理學(xué)中心的Thomas和Janz使用170mL的Mini游泳室測(cè)量了過(guò)量蛋硒（Egg Se，在飲食的主要化學(xué)形態(tài)為硒蛋氨酸）對(duì)F1代成年斑馬魚游泳能力和代謝能力的持續(xù)影響。研究發(fā)現(xiàn)過(guò)量蛋硒會(huì)損傷其游泳能力，增加其耗氧和代謝率。進(jìn)一步的基于蛋硒毒性閾值的物種敏感度分布研究揭示了斑馬魚是目前為敏感的物種，因此是研究魚類早期生活史階段硒誘導(dǎo)毒性機(jī)制的實(shí)驗(yàn)室模型。該論文發(fā)表在2015年的《Environmental science & technology》雜志（1區(qū)，IF = 6.653@ 2017-2018），題目為《Developmental and persistent toxicities of maternally deposited selenomethionine in zebrafish (Danio rerio)》。

• 巴西國(guó)家亞馬遜研究所的Braz-Mota等人使用70mL的玻璃呼吸室，采用了四通道系統(tǒng)測(cè)量了短鯛和霓虹燈魚兩種觀賞魚的耗氧率，借以研究?jī)煞N形態(tài)的銅——溶解態(tài)銅和納米銅對(duì)其毒性作用機(jī)制。該文章發(fā)表于2018年的《Science of the Total Environment》（2區(qū)，IF = 4.6103@ 2017-2018），題目為《Mechanisms of toxic action of copper and copper nanoparticles in two Amazon fish species: Dwarf cichlid (Apistogramma agassizii) and cardinal tetra(Paracheirodon axelrodi)》。

• 加拿大阿爾伯塔大學(xué)生物科學(xué)系Folkers等人使用高通量系統(tǒng)測(cè)量了斑馬魚胚胎/幼魚的代謝率。研究人員探索了水力壓裂后的返排水和產(chǎn)出水（FPW）對(duì)斑馬魚胚胎呼吸代謝的影響和心臟毒性作用，測(cè)量了暴露在不同濃度的兩種形態(tài)的FPW——無(wú)沉淀物（FPW-SF）和含沉淀物（FPW-S）的斑馬魚胚胎/幼魚24h和48h的代謝率。該研究證明呼吸代謝能夠被當(dāng)做暴露于FPW的有效標(biāo)志。 該文章發(fā)表在2017年的《Environmental Pollution》雜志（2區(qū)，IF = 4.358@ 2017-2018），題為《Cardio-respirometry disruption in zebrafish (Danio rerio) embryos exposed to hydraulic fracturing flowback and produced water》。