小动物植入式遥测系统——无线、实时、清醒无限制监测动物生理参数

2022-11-16 17:55:34, 玉研仪器上海玉研科学仪器有限公司

应用背景

监测动物的血压和心率对于生理学和药理学研究具有重要意义，尤其在药理、毒理和生理试验中，动物受药后的心率与体温变化及存活期等是重要的研究指标。在不同的生理信号监测方法中，传统的监测方法比如麻醉后使用监护仪或者限制性生理信号监测都不满足使动物能够处于正常生理活动状态下。这样测量出来的数据不能够很好地反应药物对于清醒自由活动状态的影响。

而植入式生理信号遥测，可以很好的解决这种问题，通过将胶囊大小的传感器植入到小动物体内，将所采集到的心率与体温数据传输到电脑上，便于实时监测动物生理信号，辅助实验的进行。

即允许在不使用系绳的情况下，测量生活在笼子里的自由活动动物的生理信号。

使用无线遥测技术，让科研人员可以研究有意识、自由活动的动物，并减少研究数据中的压力伪影。无线遥测适用于需要长时间连续记录的研究，并允许用户记录来自单个对象的多个数据点。

E-Mitter是世界上第一个不需电池的植入式生理信号遥测系统，产品上市30年多年来，已被世界众多顶尖的科研学术机构所使用，拥有上千篇相关引用文献，其中仅Nature及其子刊就数十篇。系统通过微型植入体植入动物体内，监测心率、体温和活动量等参数，将生理信号和行为学结合在一起，适用于药物研究、昼夜节律、毒理学、心理行为障碍、肥胖等研究。

工作原理

操作者将植入体埋入动物皮下，生理信号被植入体采集到并转换成相应的电信号后用无线电发射出来，由饲养笼下方的接收器接收到并传递给数据转换器，完成数据转换后送入中央处理器进行数据处理。VitalView 软件可以进行生理信号自动分析。

植入式遥测的优势

①改善动物福利

遥测的主要好处之一是它允许您研究有意识、自由活动的动物。而其他数据采集方法要求动物被约束，这会在动物体内引起压力，影响正常的生理功能，从而影响记录的数据。

遥测允许您通过以下方式减少压力和痛苦，从而改善动物福利：

√ 减少动手处理

√ 完全可植入，不易感染

√ 需要更少的动物

√ 尽量减少人的存在

②更高质量的数据

人们普遍认为，从有意识的、无压力的动物身上采集的生理测量结果质量更高，因为它们是在最能代表动物正常状态的条件下采集的，受化学、压力和心理因素的影响最小，并且（在适当的情况下） ) 最能预测将在人类身上取得的结果。

√ 由于测量参数量和最小化噪声影响的能力，可以连续采集更高质量的数据的这一事实进一步提高了数据的质量。

√ 麻醉会影响大多数生理控制系统，并且会严重混淆您的结果。遥测允许从术后恢复的清醒动物收集数据，并使在麻醉下无法进行的认知和行为研究成为可能。

③先进的研究选项

无压力、连续的遥测数据使您能够以其他采样方法不可能或不可行的方式进行研究和量化数据。

√ 适用于需要连续记录数天、数周或数月的研究

√ 能够记录单个受试对象的多个数据点，并按顺序使用动物作为自己的对照

√ 研究生物节律并检测不然会遗漏的细微变化

√ 动物减少通常是由于更高质量的数据和先进的研究选项，以较小的样本量提供相同的统计意义。

④节省成本

减少动手处理和较小的样本量，二者的结合可以大大节省人力、耗材、繁殖饲养等。人力的减少允许在其他地方应用人力，帮助您使用相同的资源完成更多的工作。

产品特点

植入遥感，无线遥测

在动物在笼内自由活动时同时无线遥测动物的心率、体温和活动量等生理参数，不需要麻醉或束缚，这样测量到的生理信号更反映自然状态下的动物生理状况，符合GLP实验室要求。适用小鼠、大鼠、兔、猫、狗、猴、鱼、鸟等动物。

长期监测，无需电池

ER-4500即是E-mitter的供电底座，也是将E-mitter植入子所采集到的数据传输至电脑的信号接受器，并将数据输入VitalView程序，无电池寿命限制，无需翻新或再充电，植入装置后允许连续、遥测实验动物一生。支持多通道实验，由用户根据自身实验需求进行定制。

数据准确、传输稳定

E-Mitter集成了传感器、放大器、数字转换、无线发射的功能，并解决了在植入过程中可能导致的生物体抗排异反应。与ER-4500进行一对一的信号传输频道绑定，确保数据传输的连续性与稳定性。根据研究内容的不同以及动物体型大小，可以选择不同规格型号的E-Mitter，使用寿命长达两年，轻便小巧无电池寿命限制，无需翻新或再充电，植入装置后允许连续、遥测实验动物一生，报告清醒无束缚动物的生理和行为数据。

专业软件，功能完善

Vitalview是一款生理信号数据采集、汇总与分析软件，可以接受由E-Mitter采集经ER-4500传输至电脑的数据，用于绑定E-Mitter与ER-4500的通信，自定义采集频率，设置和与实验对象与参数，支持在在软件监控界面实时查看连续监测、显示和记录数据，Vitalview同时还是遥测数据文件管理平台，并且可以将采集到将数据导出为多种图表格式。

监测列表快速浏览监测参数实时显示心电波形波图查看

高通量动物实验

系统可同时监测32只动物的生理信号遥测数据，仅需要使用所配套的电缆线与电源适配器将所有ER-4500串联，就可以使用Vitalview软件同时控制并实时监测。且每个E-Mitter植入子与ER-4500的信号传输单独绑定，不会干扰其他通道信号，适合大规模实验如药物筛选，药物对照等。

相关产品

应用领域

动物实验的药物反应，心血管和昼夜节律研究、训练，体温检测，败血症、睡眠、毒理学、心理行为障碍、肥胖等研究。

部分客户名单
北京生命科学研究所	北京大学	军事医学科学院
北京大学第三医院	中国科学院动物所	温州医科大学
海南师范大学	暨南大学	复旦大学
中南大学	瑞金医院	上海中医药大学

产品文献：

1. Ganeshan, Kirthana et al. “Energetic Trade-Offs and Hypometabolic States Promote Disease Tolerance.” Cell vol. 177,2 (2019): 399-413.e12. doi:10.1016/j.cell.2019.01.050

2. Li, Yongguo et al. “Secretin-Activated Brown Fat Mediates Prandial Thermogenesis to Induce Satiation.” Cell vol. 175,6 (2018): 1561-1574.e12. doi:10.1016/j.cell.2018.10.016

3. Dodd, Garron T et al. “Leptin and insulin act on POMC neurons to promote the browning of white fat.” Cell vol. 160,1-2 (2015): 88-104. doi:10.1016/j.cell.2014.12.022

4. Piñol, Ramón A et al. “Brs3 neurons in the mouse dorsomedial hypothalamus regulate body temperature, energy expenditure, and heart rate, but not food intake.” Nature neuroscience vol. 21,11 (2018): 1530-1540. doi:10.1038/s41593-018-0249-3

5. Li, Jin et al. “Neurotensin is an anti-thermogenic peptide produced by lymphatic endothelial cells.” Cell metabolism vol. 33,7 (2021): 1449-1465.e6. doi:10.1016/j.cmet.2021.04.019

6. Piñol, Ramón A et al. “Preoptic BRS3 neurons increase body temperature and heart rate via multiple pathways.” Cell metabolism vol. 33,7 (2021): 1389-1403.e6. doi:10.1016/j.cmet.2021.05.001

7. Krisko, Tibor I et al. “Dissociation of Adaptive Thermogenesis from Glucose Homeostasis in Microbiome-Deficient Mice.” Cell metabolism vol. 31,3 (2020): 592-604.e9. doi:10.1016/j.cmet.2020.01.012

8. Sustarsic, Elahu G et al. “Cardiolipin Synthesis in Brown and Beige Fat Mitochondria Is Essential for Systemic Energy Homeostasis.” Cell metabolism vol. 28,1 (2018): 159-174.e11. doi:10.1016/j.cmet.2018.05.003

9. Heine, Markus et al. “Lipolysis Triggers a Systemic Insulin Response Essential for Efficient Energy Replenishment of Activated Brown Adipose Tissue in Mice.” Cell metabolism vol. 28,4 (2018): 644-655.e4. doi:10.1016/j.cmet.2018.06.020

10. Dodd, Garron T et al. “A Hypothalamic Phosphatase Switch Coordinates Energy Expenditure with Feeding.” Cell metabolism vol. 26,2 (2017): 375-393.e7. doi:10.1016/j.cmet.2017.07.013

11. Keipert, Susanne et al. “Long-Term Cold Adaptation Does Not Require FGF21 or UCP1.” Cell metabolism vol. 26,2 (2017): 437-446.e5. doi:10.1016/j.cmet.2017.07.016

12. Wang, Tongfei A et al. “Thermoregulation via Temperature-Dependent PGD2 Production in Mouse Preoptic Area.” Neuron vol. 103,2 (2019): 309-322.e7. doi:10.1016/j.neuron.2019.04.035

13. Chavan, Rohit et al. “Liver-derived ketone bodies are necessary for food anticipation.” Nature communications vol. 7 10580. 3 Feb. 2016, doi:10.1038/ncomms10580

14. Jiang, Lin et al. “Leptin receptor-expressing neuron Sh2b1 supports sympathetic nervous system and protects against obesity and metabolic disease.” Nature communications vol. 11,1 1517. 23 Mar. 2020, doi:10.1038/s41467-020-15328-3

15. Walker, William H 2nd et al. “Acute exposure to low-level light at night is sufficient to induce neurological changes and depressive-like behavior.” Molecular psychiatry vol. 25,5 (2020): 1080-1093. doi:10.1038/s41380-019-0430-4

关于玉研

Starr生理信号遥测系统采用专利性生理信号采集、无线供电与信号传输处理技术，产品性能稳定，数据准确。已在已被世界众多顶尖的科研学术机构所使用，拥有上千篇相关引用文献。

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