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组织氧含量遥测技术:工作原理以及对研究好处?

您是否对长时间连续测量组织氧浓度感兴趣?了解如何原位测量组织氧以及为什么组织氧遥测对您的研究有好处...

为什么组织氧是一个重要的测量?

组织氧 代表血液供氧与细胞外液 (ECF) 内细胞对氧的需求之间的平衡。 

不同的组织根据其功能和需要有不同的氧气需求。即使在特定组织内,氧浓度也会因细胞活动水平或与毛细血管床的远近程度而异。例如,在大脑中,可以在脑桥和穹窿中观察到低至 1.5 μM 的测量值,在软脑膜中观察到高达 90 μM 的测量值。 

Tissue Oxygenation

因此,组织氧浓度的局部测量可以提供关于身体特定区域的代谢活动和血流的信息。 

测量组织氧浓度的技术

有几种方法可用于测量体内组织氧浓度。其中包括无创技术,如功能成像(fMRI 和 PET)和近红外光谱。 

虽然这些成像技术提供了大视野,但它们都需要一定程度的动物束缚/麻醉,这会限制所进行的研究类型。  

较新的有创技术,例如 植入式遥测设备, 可以提供连续、长期的组织氧测量,而无需动物拴系或束缚。

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组织氧植入子是怎么工作的? 

组织氧植入子的工作原理是使用电化学传感器测量氧浓度,通过电极表面还原的氧并测量产生的电流。 

在实践中,植入子传感器被植入要研究的组织中,其周围细胞外液中的氧气被还原,产生与组织内氧气浓度成正比的电流。

神奇之处——碳糊电极(CPE)

测量组织 O2 的一个关键组成部分是有一个对氧气特别敏感的电极,它确保组织中的其他物质不会被还原。

Kaha Sciences’ 组织氧植入子(TR57Y) 在传感器尖端集成了碳糊电极 (CPE),可对植入部位的组织氧进行高度灵敏的测量。 

碳糊电极最初是在 1950 年代开发的,其优于固体碳和金属电极的优点包括:低背景噪声、高灵敏度和长期信号的稳定性 (Bolger et al., 2010.)
 

组织氧遥测在您的研究中的好处

高质量的研究与高质量的设备齐头并进。您需要可以信赖的硬件,它可以为您提供一致且准确的结果。每时每次。

这些原则是 Kaha Sciences 组织氧植入子设计的核心,这就是为什么它们 被科学界信任 为一种准确可靠的技术,可以长时间连续测量组织氧浓度。

还不够信服? 以下是与其他可用方法相比,组织氧遥测技术可为您的研究带来的 4 个主要好处...

1 - 动物可以自由活动,行为正常 

遥测的主要好处之一是它允许您研究清醒、自由活动的动物。 用系绳的替代方法会限制动物的活动,并由于对动物施加额外压力而导致行为改变。

与系绳相比,选择使用完全植入式遥测系统提供了使用新实验方法以及提高记录数据质量的机会。

Animals can move freely | Benefits of telemetry

2 - 实现其他技术无法实现的慢性、连续组织氧测量

一旦手术植入,组织氧植入子可以留在动物体内,在您的实验过程中提供连续的 O2 测量 - 无论是几天、几周还是几个月。

因为某些类型的痴呆、中风和心血管疾病与血流变化有关,在动物模型中研究这些疾病的机制时,能长期测量氧浓度至关重要。

Chronic continuous measurements | Benefits of telemetry

3 - 备用电池促进先进的研究选项

 Kaha Sciences 组织氧植入子有内置备用电池,如果动物远离 SmartPad 充电设备,该植入子可以继续传输高保真数据 (2 kHz) 长达 4-6 小时。

例如用于行为学研究的水迷宫中,能连续测量笼外动物氧气是组织氧植入子优于其他可用技术的一个关键优势。

Telemetry back up battery | Benefits of telemetry

4 -省钱!

实验完成后,组织氧植入子可以通过手术移除并重新用于未来研究,从而为您节省资金。新的 CPE 可以在植入之间粘到导线上,以确保您在每次实验期间都记录高质量的信号。

Saves you money | Benefits of telemetry

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有关 Kaha Sciences' 植入子 的更多信息,以及它们如何对您的特定研究有用,请联系离您最近的ADInstruments 支持代表


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19 5月 2021

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