Starr MouseOx | 小動(dòng)物脈搏血氧儀無(wú)創(chuàng)監(jiān)護(hù)大小鼠生命體征，助力流行病治療研究新進(jìn)展
21世紀(jì)迄今為止已經(jīng)出現(xiàn)了包括COVID-19在內(nèi)的十多種新型病毒大流行，由于這些新型流行病病毒的出現(xiàn)預(yù)計(jì)會(huì)越來(lái)越頻繁，因此人類社會(huì)急需制定相關(guān)的戰(zhàn)略方針，以開(kāi)發(fā)可在未來(lái)流行病中立即使用的廣泛有效的治療方法。
如果***種治療方法，能夠同時(shí)作用于病毒和免疫介導(dǎo)的病理反應(yīng)、延長(zhǎng)病理癥狀出現(xiàn)后的治療窗口期并且降低耐藥反應(yīng)，那么這種治療方法將不僅有助于疾病的治療，還有利于病人治療后健康的恢復(fù)。
來(lái)自香港大學(xué)的袁碩峰教授團(tuán)隊(duì)2024年2月在Nature Communications***新發(fā)表了文章PMI-controlled mannose metabolism and glycosylation determines tissue tolerance and virus fitness，研究了D-甘露糖代謝對(duì)病毒引發(fā)的免疫代謝反應(yīng)的影響，以及其對(duì)組織損傷的緩解，發(fā)現(xiàn)D-甘露糖的代謝重編程可以抑制病毒誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生。 文章重點(diǎn)研究了D-甘露糖代謝對(duì)H1N1和SARS-CoV-2等病毒引發(fā)的免疫代謝反應(yīng)的影響，以及其對(duì)組織損傷的緩解。經(jīng)團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，D-甘露糖的代謝重編程可以抑制病毒誘導(dǎo)的炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生。D-甘露糖和抗病毒單藥療法的聯(lián)合治療在病毒感染模型中具有體內(nèi)協(xié)同作用，盡管抗病毒治療有所延遲。研究表明，PMI（磷酸甘露糖抑制酶）活性決定了D-甘露糖的有益效果，PMI抑制劑通過(guò)影響宿主和病毒表面蛋白的糖基化來(lái)抑制多種病毒復(fù)制。然而，D-甘露糖并不抑制PMI活性或病毒適應(yīng)性。綜合研究，PMI中心的治療策略可以清除病毒感染，而D-甘露糖治療可以重新編程糖酵解以控制附帶損害。 作者團(tuán)隊(duì)為了進(jìn)***步研究除病毒負(fù)荷外宿主健康的關(guān)鍵決定因素，即病毒感染誘導(dǎo)的組織損傷耐受性，對(duì)用PBS或甘露糖治療的H1N1感染小鼠進(jìn)行了生命體征監(jiān)測(cè)（脈搏幅度、血氧飽和度、呼吸頻率和心率）發(fā)現(xiàn)甘露糖處理的小鼠脈搏幅度和血氧飽和度明顯好于PBS處理的小鼠。 圖1：不同實(shí)驗(yàn)組血氧、心率、呼吸率、脈搏幅度對(duì)比圖 文章中為準(zhǔn)確測(cè)量小鼠的血氧值、心率和呼吸頻率，作者團(tuán)隊(duì)使用了來(lái)自美***Starr Life Sciences公司的MouseOx Plus脈搏血氧儀測(cè)定相關(guān)參數(shù)。MouseOx Plus是專為大小鼠無(wú)創(chuàng)脈搏血氧監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)的專業(yè)設(shè)備，可針對(duì)清醒或麻醉動(dòng)物同時(shí)無(wú)創(chuàng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)多種生理參數(shù)。 大小鼠測(cè)定脈搏血氧的技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域具有悠久的歷史。自從上世紀(jì)末生物醫(yī)學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展以來(lái)，科學(xué)***們就開(kāi)始探索如何通過(guò)非侵入性方式精確測(cè)量嚙齒類動(dòng)物的生理指標(biāo)。 其中脈搏血氧的測(cè)定便是關(guān)鍵***環(huán)，起初受限于技術(shù)條件和設(shè)備精度，脈搏血氧的測(cè)量往往不夠準(zhǔn)確，但隨著光學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是近紅外光譜技術(shù)的引入，大小鼠脈搏血氧的測(cè)定逐漸變得精確可靠。如今，這***技術(shù)已廣泛應(yīng)用于心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病以及藥物療效評(píng)估等研究領(lǐng)域，為科學(xué)***們提供了重要的實(shí)驗(yàn)手段和數(shù)據(jù)支持。 MouseOx Plus是美***Starr Life Sciences公司研發(fā)的專門用于大小鼠脈搏血氧無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)的設(shè)備，距今已有將近20年的歷史，是市面上***款支持清醒大小鼠血氧監(jiān)測(cè)的儀器。研究人員可通過(guò)僅使用***個(gè)傳感器無(wú)創(chuàng)的測(cè)量小動(dòng)物（幼鼠，小鼠，大鼠，豚鼠等）的血氧飽和度，脈搏頻率，呼吸頻率，脈搏幅度，呼吸幅度等參數(shù)。 很早的光譜學(xué)研究就證明Hb（血紅蛋白）和HbO2（氧合血紅蛋白）對(duì)紅外光 (940nm) 及紅光 (660nm) 的吸收作用不同。HbO2吸收更多紅外光，允許紅光通過(guò)；Hb吸收更多紅光，允許紅外光通過(guò)。 通過(guò)利用這種特性，傳感器探頭發(fā)出波長(zhǎng)660nm的紅光和940nm的紅外光，Hb和HbO2在這兩種特定的光場(chǎng)下有不同吸收光譜，通過(guò)光電傳感器探測(cè)到的光吸收情況就可以換算出氧合血紅蛋白的飽和度，這就是脈搏血氧儀的基本原理。 由于呼吸和心跳對(duì)血管都會(huì)造成微小的影響，而大小鼠的心率可達(dá)400-600bpm，且呼吸頻率也遠(yuǎn)高于人體，故而針對(duì)大小鼠的脈搏血氧監(jiān)測(cè)需要更為靈敏的傳感器以及特定的算法。Starr Life Sciences公司的MouseOx Plus脈搏血氧儀通過(guò)20年的產(chǎn)品研發(fā)以及技術(shù)優(yōu)化，特別針對(duì)大小鼠高心率、高呼吸頻率的特點(diǎn)，不斷更新優(yōu)化旗下產(chǎn)品，通過(guò)對(duì)相關(guān)光信號(hào)的分析，除了可得到準(zhǔn)確的脈搏血氧飽和度這***指標(biāo)，還可以得到更多的生理信號(hào)參數(shù)，例如脈搏頻率，呼吸頻率，脈搏幅度，呼吸幅度等，通過(guò)額外增加***個(gè)溫度探頭，還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)麻醉狀態(tài)下動(dòng)物的體溫。 MouseOx Plus信號(hào)采集主機(jī)盒是系統(tǒng)的核心，通過(guò)搭配不同的線纜和傳感器，實(shí)現(xiàn)多種不同狀態(tài)和實(shí)驗(yàn)條件下的生理信號(hào)測(cè)量，適用于多種動(dòng)物，可高精度測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)。 支持麻醉和清醒測(cè)量： 專有波形優(yōu)化算法，針對(duì)麻醉和清醒狀態(tài)的動(dòng)物獨(dú)立優(yōu)化，無(wú)論是清醒狀態(tài)還是麻醉狀態(tài)，特殊的傳感器和軟件模塊都可持續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)物生理信號(hào) 無(wú)創(chuàng)測(cè)量***多可達(dá)6個(gè)參數(shù)： 通過(guò)1個(gè)脈搏血氧探頭即可測(cè)量多達(dá)6個(gè)生理參數(shù)包括：血氧飽和度，脈搏頻率，呼吸頻率， 脈搏幅度，呼吸幅度。通過(guò)1個(gè)額外的溫度探頭還可測(cè)量肛溫，無(wú)需侵入性手術(shù)操作，減少實(shí)驗(yàn)工作量，同時(shí)減少對(duì)動(dòng)物的傷害 多通道擴(kuò)展功能： 只需要增配Multiplexer多通道擴(kuò)展盒，即可***多拓展至16通道，單個(gè)MouseOx Plus主機(jī)即可多只動(dòng)物同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，輪詢采集參數(shù)，大大提高實(shí)驗(yàn)效率 模擬信號(hào)輸出擴(kuò)展： 通過(guò)選配模擬信號(hào)輸出模塊，即可將原始模擬信號(hào)輸出，可以搭配各種生理信號(hào)記錄儀，或其他支持模擬信號(hào)輸入的硬件，進(jìn)行更加復(fù)雜，更加個(gè)性化的實(shí)驗(yàn) MouseOx Plus配套軟件可實(shí)現(xiàn)麻醉和清醒測(cè)量，軟件具有專有波形優(yōu)化算法，針對(duì)麻醉和清醒狀態(tài)的動(dòng)物獨(dú)立優(yōu)化，無(wú)論是清醒狀態(tài)還是麻醉狀態(tài)，特殊的傳感器和軟件模塊都可持續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)物生理信號(hào)。 數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，可為事件添加標(biāo)記，軟件自動(dòng)繪制曲線圖，清晰展示生理參數(shù)隨時(shí)間變化趨勢(shì)，可回放查看采集數(shù)據(jù)，軟件可將數(shù)據(jù)記錄為專用格式的數(shù)據(jù)，可在軟件內(nèi)回放查看，所有記錄的生理信號(hào)及其他軟件可記錄的數(shù)據(jù)都可快捷展示、篩選，并提供多種可自定義的導(dǎo)出選項(xiàng)。所有信號(hào)和事件等數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為CSV格式，與SPSS、Excel等多種流行的第三方軟件兼容。 MouseOx Plus脈搏血氧儀可搭配多種不同類型，不同尺寸的傳感器，用于不同條件下的實(shí)驗(yàn)。 例如：可以使用頸夾對(duì)清醒狀態(tài)下的動(dòng)物進(jìn)行監(jiān)測(cè)而不干擾其自由活動(dòng)；針對(duì)小鼠的喉部或頸部實(shí)驗(yàn)，可以使用腿夾進(jìn)行監(jiān)測(cè)而不影響實(shí)驗(yàn)操作，不同尺寸的傳感器可適用于不同重量的動(dòng)物防止傳感器過(guò)緊或過(guò)松造成動(dòng)物傷害或傳感器脫落。 可選擇的傳感器包括：頸夾、喉夾、腿夾、足夾、爪夾；還可以選配溫度傳感器和核磁兼容傳感器。
(文章來(lái)源于儀器網(wǎng))
