Starr MouseOx | 小動(dòng)物脈搏血氧儀無(wú)創(chuàng )監護大小鼠生命體征，助力流行病治療研究新進(jìn)展
21世紀迄今為止已經(jīng)出現了包括COVID-19在內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預計會(huì )越來(lái)越頻繁，因此人類(lèi)社會(huì )急需制定相關(guān)的戰略方針，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的病理反應、延長(cháng)病理癥狀出現后的治療窗口期并且降低耐藥反應，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。
來(lái)自香港大學(xué)的袁碩峰教授團隊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-甘露糖代謝對病毒引發(fā)的免疫代謝反應的影響，以及其對組織損傷的緩解，發(fā)現D-甘露糖的代謝重編程可以抑制病毒誘導的炎性細胞因子產(chǎn)生。 文章重點(diǎn)研究了D-甘露糖代謝對H1N1和SARS-CoV-2等病毒引發(fā)的免疫代謝反應的影響，以及其對組織損傷的緩解。經(jīng)團隊研究發(fā)現，D-甘露糖的代謝重編程可以抑制病毒誘導的炎性細胞因子產(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)抑制多種病毒復制。然而，D-甘露糖并不抑制PMI活性或病毒適應性。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。 作者團隊為了進(jìn)***步研究除病毒負荷外宿主健康的關(guān)鍵決定因素，即病毒感染誘導的組織損傷耐受性，對用PBS或甘露糖治療的H1N1感染小鼠進(jìn)行了生命體征監測（脈搏幅度、血氧飽和度、呼吸頻率和心率）發(fā)現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)驗組血氧、心率、呼吸率、脈搏幅度對比圖 文章中為準確測量小鼠的血氧值、心率和呼吸頻率，作者團隊使用了來(lái)自美***Starr Life Sciences公司的MouseOx Plus脈搏血氧儀測定相關(guān)參數。MouseOx Plus是專(zhuān)為大小鼠無(wú)創(chuàng )脈搏血氧監測設計的專(zhuān)業(yè)設備，可針對清醒或麻醉動(dòng)物同時(shí)無(wú)創(chuàng )長(cháng)期監測多種生理參數。 大小鼠測定脈搏血氧的技術(shù)在生物醫學(xué)研究領(lǐng)域具有悠久的歷史。自從上世紀末生物醫學(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量嚙齒類(lèi)動(dòng)物的生理指標。 其中脈搏血氧的測定便是關(guān)鍵***環(huán)，起初受限于技術(shù)條件和設備精度，脈搏血氧的測量往往不夠準確，但隨著(zhù)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定逐漸變得精確可靠。如今，這***技術(shù)已廣泛應用于心血管疾病、呼吸系統疾病以及藥物療效評估等研究領(lǐng)域，為科學(xué)***們提供了重要的實(shí)驗手段和數據支持。 MouseOx Plus是美***Starr Life Sciences公司研發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于大小鼠脈搏血氧無(wú)創(chuàng )監測的設備，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測的儀器。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。 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(cháng)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。 由于呼吸和心跳對血管都會(huì )造成微小的影響，而大小鼠的心率可達400-600bpm，且呼吸頻率也遠高于人體，故而針對大小鼠的脈搏血氧監測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)對相關(guān)光信號的分析，除了可得到準確的脈搏血氧飽和度這***指標，還可以得到更多的生理信號參數，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)監測麻醉狀態(tài)下動(dòng)物的體溫。 MouseOx Plus信號采集主機盒是系統的核心，通過(guò)搭配不同的線(xiàn)纜和傳感器，實(shí)現多種不同狀態(tài)和實(shí)驗條件下的生理信號測量，適用于多種動(dòng)物，可高精度測量各項數據。 支持麻醉和清醒測量： 專(zhuān)有波形優(yōu)化算法，針對麻醉和清醒狀態(tài)的動(dòng)物獨立優(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監測動(dòng)物生理信號 無(wú)創(chuàng )測量***多可達6個(gè)參數： 通過(guò)1個(gè)脈搏血氧探頭即可測量多達6個(gè)生理參數包括：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量肛溫，無(wú)需侵入性手術(shù)操作，減少實(shí)驗工作量，同時(shí)減少對動(dòng)物的傷害 多通道擴展功能： 只需要增配Multiplexer多通道擴展盒，即可***多拓展至16通道，單個(gè)MouseOx Plus主機即可多只動(dòng)物同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗，輪詢(xún)采集參數，大大提高實(shí)驗效率 模擬信號輸出擴展： 通過(guò)選配模擬信號輸出模塊，即可將原始模擬信號輸出，可以搭配各種生理信號記錄儀，或其他支持模擬信號輸入的硬件，進(jìn)行更加復雜，更加個(gè)性化的實(shí)驗 MouseOx Plus配套軟件可實(shí)現麻醉和清醒測量，軟件具有專(zhuān)有波形優(yōu)化算法，針對麻醉和清醒狀態(tài)的動(dòng)物獨立優(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監測動(dòng)物生理信號。 數據實(shí)時(shí)顯示，可為事件添加標記，軟件自動(dòng)繪制曲線(xiàn)圖，清晰展示生理參數隨時(shí)間變化趨勢，可回放查看采集數據，軟件可將數據記錄為專(zhuān)用格式的數據，可在軟件內回放查看，所有記錄的生理信號及其他軟件可記錄的數據都可快捷展示、篩選，并提供多種可自定義的導出選項。所有信號和事件等數據可導出為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(lèi)型，不同尺寸的傳感器，用于不同條件下的實(shí)驗。 例如：可以使用頸夾對清醒狀態(tài)下的動(dòng)物進(jìn)行監測而不干擾其自由活動(dòng)；針對小鼠的喉部或頸部實(shí)驗，可以使用腿夾進(jìn)行監測而不影響實(shí)驗操作，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))
