细胞是生命的最基本单元,生物体摄取的大分子食物营养(如糖类等)最终在细胞内完成呼吸代谢过程并产生生物体可以利用的能量形式ATP(三磷酸腺苷);线粒体是细胞内的重要细胞器,其主要功能是通过呼吸作用(消耗氧气)进行氧化磷酸化,把食物中的化学能转化为高能磷酸键,即把二磷酸腺苷ADP氧化磷酸化成三磷酸腺苷ATP,同时放出二氧化碳。线粒体缺陷与许多变性疾病、衰老及癌症等相关。
Oxygraph-2k细胞呼吸测量仪是由因斯布鲁克医科大学Erich Gnaiger教授研制的高分辨率细胞呼吸测量系统,通过对细胞线粒体耗氧量的在线测量分析,研究生命的基本单元——细胞的呼吸代谢情况,广泛应用于线粒体生理学、细胞生物学、生物能学、环境生物学、环境医学、生物医学等研究和细胞或组织病例诊断。其高分辨率使其可以应用于以下几方面:
- 导致呼吸降低的病理作用如细胞死亡、线粒体或代谢疾病、衰老、缺血再灌注损害及氧化应激等;
- 有限样品条件下的组织活检,特别是小儿遗传性及获得性线粒体缺陷疾病的诊断等;
- 有限细胞数量的细胞培养;
- 呼吸能力降低的突变体研究;
- 化学氧化率及抗氧化力;
- 在低的细胞内生理氧气水平下的呼吸测量和氧气动力学。
一、组成及功能
Oxygraph-2k细胞呼吸测量仪由两个呼吸室及相应的两个极谱氧电极(氧气传感器)、珀尔贴控温机箱等构成测量单元,每个呼吸室上有一个钛质活塞(含钛质注射套管),呼吸室内有PEEK磁力搅拌棒;呼吸室还可以扩展成多传感器(如另加PH值传感器等)呼吸室。测量单元结合微量滴定注射泵(TIP-2k),可以程序控制滴定模式,从而灵活设置实验,并组成封闭式或开放式系统。不锈钢抽吸集成系统(ISS)用于将呼吸室内的基质抽出。Datlab软件及计算机用于在线数据采集分析。
二、性能指标
1.极谱氧传感器:金质阴极,面积大(直径2mm)敏感性强,信噪低于0.003kPa;银-卤化银阳极;数码分辨率优于0.001kPa(20kPa下100%校准),氧分压线性相关范围0~100kPa。
2.氧通量:检测极限0.5pmol.s-1.cm-3(稳定状态持续5分钟以上,下同);敏感度优于2 pmol.s-1.cm-3;信噪低于0.2 pmol.s-1.cm-3(滤波后)。
3.压力传感器0.1kPa,用于软件氧气校准。
4.珀尔贴恒温器,在2~45℃范围内稳定性优于0.01℃。
5.呼吸室由惰性低氧扩散玻璃制成,1.5~3.5ml可变容积;钛质活塞、钛质毛细套管注射及氟化橡胶密封圈;极谱氧电极丁基橡胶套管密封。
6.PEEK涂层磁力搅拌棒,转速100~800rpm可调。
7.本底校正:在0kPa情况下氧气返扩散低于3 pmol.s-1.cm-3(20-40℃)正常情况下为2 pmol.s-1.cm-3;20kPa情况下氧耗低于4 pmol.s-1.cm-3,正常情况下为2 pmol.s-1.cm-3。
8.软件在线显示氧气浓度随时间的变化和氧通量(每百万细胞每秒钟pmol数)。
9.主机大小:长45cm、宽31cm、高25cm,包装后主机箱22kg、54x40x36cm,附件箱(包括附件和TIP)13kg、61x34x27cm。
产地:奥地利 |