斑馬魚呼吸測(cè)量及游泳測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)介紹及其應(yīng)用案例
近日，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司為湖南大學(xué)體育學(xué)院安裝培訓(xùn)了斑馬魚呼吸測(cè)量及游泳測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)兼具基于溶解氧的代謝率測(cè)量功能和游泳速度測(cè)量、游泳訓(xùn)練的功能，體育學(xué)院相關(guān)課題組將使用該系統(tǒng)開展斑馬魚運(yùn)動(dòng)能力的相關(guān)研究。
呼吸測(cè)量功能借助于高時(shí)間分辨率、零氧耗、穩(wěn)定性強(qiáng)的熒光光纖氧氣測(cè)量技術(shù)，采用間歇式的呼吸測(cè)量方法，在封閉式測(cè)量結(jié)束后，通過水泵對(duì)呼吸室內(nèi)的氧氣進(jìn)行補(bǔ)充，保證了水生動(dòng)物在呼吸室內(nèi)正常呼吸，因而能做到長(zhǎng)時(shí)間不間斷的測(cè)量。
游泳速度測(cè)量功能依靠可電腦遠(yuǎn)程調(diào)控的馬達(dá)來改變水流速度實(shí)現(xiàn)。水流速度的控制計(jì)算機(jī)化，足以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水流速度的校準(zhǔn)、轉(zhuǎn)換、校正和控制，單位和方式任選（如以BL/sec為單位的游泳速度），可對(duì)Solid Blocking效應(yīng)（魚等水生動(dòng)物自身阻礙水流引起的水流速度變化）進(jìn)行校正，并且能夠創(chuàng)建自動(dòng)化的用戶自定義程序。
系統(tǒng)配套軟件AutoResp不僅提供了數(shù)據(jù)記錄、分析、可視化的功能，而且提供了傳感器部分的校準(zhǔn)功能。下圖分別展示了安裝過程中利用染料對(duì)流速進(jìn)行校準(zhǔn)和利用氣泵對(duì)溶解氧的飽和點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。
AutoResp軟件將各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了圖形的可視化處理，可直觀的看到溶解氧濃度、耗氧率（MO2）及相關(guān)系數(shù)、溫度、水流速度、游泳速度，并將各個(gè)計(jì)算參數(shù)的相關(guān)性曲線進(jìn)行展示。
斑馬魚呼吸測(cè)量及游泳測(cè)試系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于體育醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)等領(lǐng)域。
例如，（應(yīng)用案例1）著名的卡羅琳學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)系在2018年P(guān)ANS雜志上發(fā)表了題為《Adult spinal motoneurons change their neurotransmitter phenotype to control locomotion》的文章，文中使用了5L的游泳室測(cè)量了成年斑馬魚的臨界游泳速度Ucrit，并利用該系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行游泳訓(xùn)練，用以研究脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元如何通過改變神經(jīng)元遞質(zhì)表型控制運(yùn)動(dòng)。
又如（應(yīng)用案例2）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最為敏感的物種，因此是研究魚類早期生活史階段硒誘導(dǎo)毒性機(jī)制的絕佳實(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)》。 
易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供斑馬魚、貝類等水生生物呼吸代謝與行為觀測(cè)全面解決方案：
游泳速度測(cè)量功能依靠可電腦遠(yuǎn)程調(diào)控的馬達(dá)來改變水流速度實(shí)現(xiàn)。水流速度的控制計(jì)算機(jī)化，足以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的準(zhǔn)確性。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)水流速度的校準(zhǔn)、轉(zhuǎn)換、校正和控制，單位和方式任選（如以BL/sec為單位的游泳速度），可對(duì)Solid Blocking效應(yīng)（魚等水生動(dòng)物自身阻礙水流引起的水流速度變化）進(jìn)行校正，并且能夠創(chuàng)建自動(dòng)化的用戶自定義程序。
例如，（應(yīng)用案例1）著名的卡羅琳學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)系在2018年P(guān)ANS雜志上發(fā)表了題為《Adult spinal motoneurons change their neurotransmitter phenotype to control locomotion》的文章，文中使用了5L的游泳室測(cè)量了成年斑馬魚的臨界游泳速度Ucrit，并利用該系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行游泳訓(xùn)練，用以研究脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元如何通過改變神經(jīng)元遞質(zhì)表型控制運(yùn)動(dòng)。
易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供斑馬魚、貝類等水生生物呼吸代謝與行為觀測(cè)全面解決方案：
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