美國(guó)Sable公司的多通道果蠅能量代謝測(cè)量系統(tǒng)用于精確測(cè)量果蠅等昆蟲乃至其它動(dòng)物呼出二氧化碳量及耗氧量等，并可計(jì)算呼吸商、同步化監(jiān)測(cè)昆蟲活動(dòng)及其與能量代謝的關(guān)系，以及與其它行為模塊兼容研究分析睡眠代謝等，廣泛應(yīng)用于果蠅及其它小型昆蟲等動(dòng)物能量代謝有關(guān)的研究，如遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、腫瘤學(xué)、生物節(jié)律、睡眠代謝、肥胖、二型糖尿病和心血管疾病等生物醫(yī)學(xué)及預(yù)防醫(yī)學(xué)研究實(shí)驗(yàn)，以及其它昆蟲病蟲害防治、昆蟲生理學(xué)、生態(tài)學(xué)等。系統(tǒng)由二氧化碳分析儀、氧氣分析儀、多通道氣路轉(zhuǎn)換器、氣流控制器、數(shù)據(jù)采集器及程序軟件、氣室（呼吸室）等組成?？筛鶕?jù)研究?jī)?nèi)容及經(jīng)費(fèi)預(yù)算定制8通道（可同時(shí)測(cè)量7個(gè)動(dòng)物的能量代謝）或更多通道如16通道等觀測(cè)系統(tǒng)，或選擇同時(shí)測(cè)量CO2、O2、RQ及H2O，亦可根據(jù)要求只選擇測(cè)量CO2或O2的測(cè)量系統(tǒng)。
左圖為完全模塊式果蠅代謝系統(tǒng)示意圖（來(lái)自美國(guó)Scripps研究所），右圖為高集成性的MAVEn®果蠅能量代謝系統(tǒng)（來(lái)自長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)）
功能特點(diǎn)：
1) 模塊式結(jié)構(gòu)，具備強(qiáng)大的系統(tǒng)擴(kuò)展功能和靈活多樣的實(shí)驗(yàn)配置，是目前世界上果蠅能量代謝研究應(yīng)用廣、發(fā)表論文多的儀器系統(tǒng)
2) 標(biāo)準(zhǔn)配置為8通道，可擴(kuò)展為16通道、24通道或更多通道，應(yīng)用于果蠅等微小昆蟲或其它微小生物能量代謝測(cè)量
3) 高靈敏度、高精確度O2/CO2分析儀，是目前世界上可直接對(duì)單個(gè)果蠅等微小生物在線實(shí)時(shí)分析（開放式分析）的儀器系統(tǒng)
4) 可通過(guò)選配AD-2紅外活動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)同步化監(jiān)測(cè)果蠅等活動(dòng)強(qiáng)度（昆蟲活動(dòng)呼吸室置入紅外活動(dòng)監(jiān)測(cè)儀上，昆蟲的任何活動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致反射紅外光強(qiáng)度的細(xì)微變化，這種細(xì)微的變化經(jīng)檢測(cè)器監(jiān)測(cè)到并加以放大，轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)采集器采集和分析，反映昆蟲的活動(dòng)狀況）
5) 可選配溫度調(diào)控系統(tǒng)進(jìn)行溫度控制，以及FLIC果蠅取食行為監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)其飲食行為等。
6) 可以設(shè)置不同的測(cè)量方法，如封閉式、開放式、抽樣流動(dòng)注射等測(cè)量技術(shù)
7) 可選配紅外熱成像監(jiān)測(cè)模塊，同步監(jiān)測(cè)昆蟲體溫
8) 可以其它果蠅行為分析模塊兼容，如DAM果蠅行為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)行睡眠等行為與代謝分析。
技術(shù)指標(biāo)：
1） 氧氣分析測(cè)量：氧氣測(cè)量范圍0－100％，分辨率0.0001%，精確度優(yōu)于0.1％，響應(yīng)時(shí)間小于7秒，24小時(shí)漂移低于0.01％，20分鐘噪音低于0.002％pk-pk；溫度、壓力補(bǔ)償,4通道模擬輸出，16bit分辨率；數(shù)碼過(guò)濾（噪音）0-50秒可調(diào)，增幅0.2秒，內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器分辨率24 bits；可同時(shí)測(cè)量溫度（測(cè)量范圍0-60℃，分辨率0.001℃）和氣壓（測(cè)量范圍30-110kPa，分辨率0.0001kPa）；具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏，具背光，可同時(shí)顯示氧氣含量和氣壓；大小33x25x10cm，重量約4.5kg。另有雙通道高精度氧氣分析測(cè)量?jī)x備選。
2） 高精度差分氧氣分析儀（備選），適于果蠅等微小昆蟲的開放式在線呼吸代謝測(cè)量，測(cè)量范圍0－，精度0.1%，分辨率0.0001%
3） 二氧化碳分析測(cè)量（CA-10）：雙波長(zhǎng)非色散紅外技術(shù)，測(cè)量范圍0－5％或0－10％兩級(jí)選擇（雙程），內(nèi)置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)測(cè)量，響應(yīng)時(shí)間小于1秒，分辨率優(yōu)于0.0001%或1ppm（可達(dá)0.1ppm），精確度1%，建議氣流5－2000ml/分鐘，噪音小于2ppm，24小時(shí)漂移低于0.002%，通過(guò)軟件溫度補(bǔ)償，采樣頻率10Hz；具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏，具背光，可同時(shí)顯示CO2含量和氣壓；4通道模擬輸出，16bit分辨率，具數(shù)碼過(guò)濾（噪音）；大小33x25x10cm，重量約4.5kg
4） 超高精度二氧化碳分析測(cè)量（備選）：差分非色散紅外氣體分析儀，用于在線測(cè)量果蠅等微小生物或蜱螨類微小動(dòng)物的能量代謝，測(cè)量范圍0－3000ppm，分辨率達(dá)0.01ppm，精確度1%
5） RH－300水氣測(cè)量?jī)x（備選）：測(cè)量范圍0.2％－100％（相對(duì)濕度）、分辨率0.001%（相對(duì)濕度），露點(diǎn)溫度-40~40℃、分辨率0.002℃（露點(diǎn)溫度），水汽密度0-10μg/ml、分辨率0.0001μg/ml，水汽壓力0-20kPa、分辨率0.01Pa；模擬輸出16 bits，建議氣流速度5-2000ml/min，具兩行文字?jǐn)?shù)字LCD顯示屏，具背光，可同時(shí)顯示水汽含量和溫度
6） SS4氣體二次抽樣單元：包括一個(gè)泵、針閥（控制進(jìn)出泵體的氣流）和氣流計(jì)（0－2000ml/m）；隔膜泵，滾軸馬達(dá)，流速2-4L/min；熱橋式氣流計(jì)，分辨率1ml/min，精確度2%；模擬輸出12 bits；重量約2kg
7） 氣路轉(zhuǎn)換器：8通道（包括一個(gè)Baseline通道），采樣頻率10Hz
8） UI-3數(shù)據(jù)采集器，12通道，8個(gè)模擬輸入，16bit分辨率；4個(gè)溫度輸入，分辨率0.001攝氏度；8個(gè)數(shù)字輸出用于系統(tǒng)控制，1個(gè)16bit計(jì)數(shù)器，2通道電壓輸出，脈沖寬度調(diào)制
9） 昆蟲玻璃氣室：超低二氧化碳和水氣吸收或通透性，直徑33mm，標(biāo)配包括50mm、100mm兩種長(zhǎng)度（可選配其它長(zhǎng)度），氣路接口OD3.2mm，特殊設(shè)計(jì)的雙通（兩端開通）密封蓋和擋板裝置，以使氣流均勻分布
10） 微型呼吸室：呼吸室及密封蓋均為硼硅玻璃材質(zhì)，用于果蠅等微小昆蟲及昆蟲卵等的呼吸測(cè)量，直徑9.0mm，體積0.5－1.0ml，氣路接口OD1.5mm，硼硅玻璃密封蓋
11） 紅外活動(dòng)監(jiān)測(cè)（可選配）：紅外發(fā)射與檢測(cè)技術(shù)，900nm近紅外光，不會(huì)被昆蟲察覺(jué)而造成干擾，也不會(huì)產(chǎn)生明顯的熱效應(yīng)，用于監(jiān)測(cè)0.0005-1g的各種昆蟲、蜱螨等無(wú)脊椎動(dòng)物的活動(dòng)狀態(tài)，以研究昆蟲等動(dòng)物的生理生態(tài)、昆蟲活動(dòng)與溫度的關(guān)系、昆蟲活動(dòng)與呼吸代謝的關(guān)系、昆蟲健康狀況及生理狀態(tài)、殺蟲劑對(duì)昆蟲的影響及致死量、臨界熱極值CTmax(critical thermal maximum)、不連續(xù)氣體交換DGC(discontinuous gas exchange cycle)等。
12） Maven高通量昆蟲能量代謝測(cè)量模塊：該模塊可同時(shí)測(cè)量16通道的昆蟲呼吸室，高度集成性，涵蓋了呼吸室、RM8、Model840、MFC-2及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)UI-3和ExpeData軟件等。
13） 專業(yè)技術(shù)配置與培訓(xùn)，包括封閉式、開放式、抽氣式、推氣式、抽樣流動(dòng)注射法等不同技術(shù)裝配與操作技術(shù)培訓(xùn)。
應(yīng)用案例：
2021年底，美國(guó)斯克利普斯研究所Tomchik教授團(tuán)隊(duì)在《Nature Communications》發(fā)表了關(guān)于神經(jīng)纖維瘤蛋白通過(guò)神經(jīng)元機(jī)制調(diào)控果蠅代謝“Neurofibromin regulates metabolic rate via neuronal mechanisms in Drosophila”的論文。研究采用果蠅睡眠和活動(dòng)代謝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（SSI果蠅能量代謝系統(tǒng)）監(jiān)測(cè)果蠅的代謝率和活動(dòng)來(lái)研究Nf1突變?nèi)绾螌?dǎo)致果蠅的多動(dòng)癥、神經(jīng)元回路功能障礙和代謝改變（參見下圖）。
原文Fig3. 晝夜光周期中Nf1的損失增加了代謝率。a：果蠅呼吸代謝監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意圖；b和c為Nf1P1突變體和wCS10對(duì)照組的CO2產(chǎn)量（排放率）；d和e為Nf1P1突變體和wCS10對(duì)照組的耗氧率；f為 Nf1P1突變體和wCS10對(duì)照組的呼吸商；g和h為Nf1 RNAi與雜合對(duì)照品系的CO2產(chǎn)量；I與J為Nf1 RNAi與雜合對(duì)照品系的耗氧率；k. Nf1 RNAi與雜合性對(duì)品系呼吸商。
為了深入了解代謝表型的晝夜參數(shù)和機(jī)制基礎(chǔ)，通過(guò)SSI果蠅能量代謝系統(tǒng)測(cè)量氧氣消耗（VO2）和二氧化碳產(chǎn)量(VCO2), 24小時(shí)光周期Nf1P1突變體的VCO2和VO2均高于對(duì)照組（Fig3b,d）, Nf1P1突變體日間和夜間的總代謝率均高于對(duì)照組（Fig3c,e）。同樣，當(dāng)使用nSyb-Gal4敲掉Nf1泛神經(jīng)元時(shí)，發(fā)現(xiàn)VCO2和VO2均高于對(duì)照組（Fig3g-j），而且呼吸商（RQ）均顯著下降（Fig3f,k）。RQ降低與內(nèi)源性脂肪儲(chǔ)備利用率增加一致，表明Nf1的喪失可能會(huì)增加脂肪利用率?？傮w而言，這些數(shù)據(jù)為Nf1在代謝調(diào)節(jié)中的作用提供了獨(dú)立的支持，表明它在24小時(shí)光周期內(nèi)是一致的，并表明它可能是由脂肪穩(wěn)態(tài)改變引起的。
北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司與美國(guó)Sable等國(guó)際知名能量代謝測(cè)量技術(shù)公司合作，為國(guó)內(nèi)生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)研究提供全面能量代謝研究技術(shù)方案和能量代謝實(shí)驗(yàn)室方案：
SSI大鼠、小鼠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物能量代謝測(cè)量技術(shù)
畜禽能量代謝測(cè)量技術(shù)
斑馬魚能量代謝測(cè)量技術(shù)
人體能量代謝測(cè)量技術(shù)
Foxbox超便攜能量代謝測(cè)量技術(shù)
動(dòng)物活動(dòng)與生理指標(biāo)（體溫、心率等）監(jiān)測(cè)技術(shù)
測(cè)量參數(shù)包括：氧氣消耗量（VO2）、二氧化碳產(chǎn)量（VCO2）、呼吸商（RQ）、能耗（EE，包括REE、AEE、TEE等）、熱傳導(dǎo)速率（Ct）、日代謝率（DEE）、代謝率（MRmax）、呼吸水分喪失（EWL）、能耗效率、EWL/RMR(表示肺的氧氣攝取能力)、定制行為學(xué)模塊參數(shù)等。
產(chǎn)地：美國(guó)
參考文獻(xiàn)
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