DSI体温调节研究解决方案

DSI可提供业内标准全植入式无线遥测系统,适用于各种大小动物种属,为长期体温监控研究提供优质的数据采集与分析平台和多种解决方案。

体温调节研究广泛应用于研究对象的行为、以及对温度变化的自主生理反应。深入了解该机制至关重要,因为身体产热和消耗热量的过程不仅影响核心体温、皮下和皮肤温度,也会影响心率、血压、中枢神经系统、代谢、免疫反应和行为等。

理解实验动物的中度温度区和热量调整特性对于研究药物或治疗方案是否会影响其调整体温的能力非常重要。中度温度区被定义为在一定范围的环境温度下核心体温不会产生大幅度变化。环境温度、年龄、种属和性别都会影响动物的中度温度区。

关于动物模型的考虑

现有法规指导可能会误导研究者使用一些环境温度对其不利的实验模型,随着转基因动物模型的增加和年龄、性别、体重的多样性, 研究者可选的范围太广或并不合适自己的研究。对动物模型体温调节机制的认知将成为确保采集到精准数据的至关重要的第一步。

监测关键性信号

与人类不同,动物模型无法直接表达环境温度是过冷或是过热,但是它们会表现出一定的特性表达它们的舒适度。像人类一样,我们能意识到自己身体对体温的调节能力。我们改变外在行为以维持于中度温度区,比如增减衣物或是增强房间室温等。然而人体也会自动调整很难察觉到的心率、血流、核心体温(发烧)、颤抖或出汗等。动物也会有类似调整表征它们调整热量的能力。 

研究温度调控的影响

对基本温度调控的认知有助于区分生病的动物(人为设计或自然状况下)和处于中度温度区之外的动物。如果动物在不知不觉中处于应激状态下,很容易造成实验数据曲解。 一项传统研究发现某些癌症研究里处于轻度应激状态下的动物模型与人类没有可比性。 (仍然符合相关法规和指导方针). 

全植入式遥测技术持续监测核心体温为业内公认的金标准,然而核心体温并不是唯一需要考虑的参数。还有以下生理参数帮助研究者辨认动物的体温调节系统是否正常。

温度调控相关指标与参数


核心体温

将温度监测植入子植入腹腔内即可监测核心体温。传统方法是用直肠探头对麻醉状态下的动物模型进行急性实验温度测量。通常核心体温可取一段时间内的平均值,但取平均值之前,最好确保您对该动物模型的生理节律周期(天、周、月)比较熟悉,从而帮助您更准确地与正常值相比较检测到真正的发烧。


皮下温度

红外摄像机可捕捉某些情况下的皮肤温度梯度,有皮毛的动物模型可能会妨碍测量。外周温度可通过将温度监测植入子放置皮下进行长期监测或是用热敏电阻探头进行麻醉动物急性实验测量。


局部温度

一些特殊部位的温度测量应用于某些动物模型,比如褐色脂肪组织 (BAT)、脑部、尾部、或其它特殊器官等,温度探头末端需要热敏电阻实现其温度测量。DSI提供有外部热敏探头的小动物遥测植入子,通常应用于新生动物模型、目标器官和代谢等需要进行快速测量温度变化的实验研究领域。 


心率

监测心率可帮助研究者了解动物模型的心脏反应。心率的变化可能是动物体温调控的一项参考指标。 心率可从心电或系统血压等数据衍算而来。这些生理参数都可通过DSI全植入式遥测技术、马甲式遥测技术、微创遥测技术等对清醒自由活动的实验动物进行长期监测获取,或是通过传统连线急性实验从麻醉动物模型获取。


活动度

像人类一样,动物会有行为反应来应对环境的冷热,比如躲进洞穴、梳理毛发、群居、颤抖、出汗、以及增减社交活动等。这些都可通过肉眼或是与软件平台整合的摄像机进行观察。对于很容易兴奋的夜间活动的啮齿动物而言, 人工肉眼观察可能不太合适,可以考虑用视频进行观察。


环境考虑因素


恒定环境

环境温度、压力和湿度等指标的记录和监测对体温调节的研究至关重要。温度每度的变化,小鼠的心率都会有相应15-20 BPM的变化。同样,湿度对动物调节体温的能力也有很大影响。 


适当校准

DSI全植入式遥测设备通常需要根据正常核心体温33-41摄氏度进行校准。如果要做极端温度研究比如低温研究动物调节体温能力等,需考虑对您的监测设备进行相应校准。压力信号会受温度变化影响,也需要进行校准。如果在极端温度环境下同时做压力监测,建议您采购前先了解相关产品局限性。欢迎随时联系DSI, 如果您想获取更多产品局限性相关信息或是需要校准设备。


所有监测设备需定期校准以避免信号漂移等情况,建议您在设计实验方案之前先检查设备精准性和分辨率等参数了解实际可监测的指标变化。 如果校准设备,建议参考使用标准温度计,敏感度最好至少比您要校准的信号高10倍以上。定期进行校准设备可帮助您获取最佳实验数据。

DSI全植入式遥测系统

DSI遥测平台都可监测温度信号,以下是全植入式遥测系统常用配置:


小鼠和小动物遥测平台

所有啮齿动物模型通用相同的硬件系统。

系统组成
  • 信号接收器: RPC-1 或 RSC-1
  • 信号采集硬件: MX2
  • 环境压力参考设备: APR-1
  • 计算机和显示屏
  • 软件平台: Ponemah
  • 任一DSI小鼠或小动物植入子
PhysioTel HD Small Animal Telemetry Setup 

Hybrid Digital (HD) 小动物遥测平台
 

适用于小动物生理信号遥测,性能方面主要有以下优势:

  • 电池寿命实时追踪
  • 自动录入植入子出厂校准值
  • 自动分配动物ID

  选择最适合您的HD遥测平台植入子:


植入子型号

可支持动物重量

压力信号通道数量

生物电信号通道数量
(心电, 脑电,肌电等)

电池寿命

HD-S21

大于175克

2 通道

1 通道

2 个月

HD-S11

大于175克

1 通道

1 通道

2 个月

HD-X11

大于19克

1 通道

1 通道

1 个月


PhysioTel 小动物遥测平台

DSI提供目前业内体积最小性能最佳的全植入式遥测设备,广泛应用于目前众所周知的标准植入式遥测领域研究,有超过2000篇权威期刊公开出版物和科研文献。植入子通常与DSI软件平台配套使用,如果您需要将其整合至其它第三方平台,欢迎联系我们探讨合适的解决方案。


选择最适合您的小动物温度和活动度遥测植入子:


植入子型号

动物模型体重要求

可监测压力通道数量

可监测生物电通道数量(ECG, EEG, EMG等)

电池寿命

TA-F40

大于175克

12个月

TA-F50*

大于175克

3.5 个月*

F40-TT**

大于175克

4个月

C50-PT

大于175克

1 通道

2 个月

CTA-F40

大于175克

1 通道

6 个月

F40-EET

大于175克

2 通道

3 个月

4ET^

大于200克

4 通道

3 个月^

TA-F10

大于17克

6 个月

ETA-F10

大于17克

1 通道

2 个月

ETA-F20

大于20克

1 通道

4 个月

F20-EET

大于20克

2 通道

6 周

^有便于替换的电池模块,支持双频率数据传输,支持成对饲养和监测

*适用于比标准笼具更大的笼具

**有俩个温度探测头


大动物遥测平台

PhysioTel大动物遥测平台:

DSI提供目前业内体积最小性能最佳的全植入式遥测设备,广泛应用于目前众所周知的标准植入式遥测领域研究,有超过2000篇权威期刊公开出版物和科研文献。


选择最适合您的大动物温度和活动度遥测植入子:


植入子型号

动物模型体重要求

可监测压力通道数量

可监测生物电通道数量

(ECG, EEG, EMG等)

电池寿命

TA-D70

大于2.5千克

11个月

CTA-D70

大于2.5千克

1 通道

4 个月

D70-PCT

大于2.5千克

1 通道

1 通道

3.5 个月

D70-PCTP

大于2.5千克

2 通道

1 通道

2.5 个月

D70-CCTP

大于2.5千克

1 通道

2 通道

2.5 个月

D70-PCTR*

大于2.5千克

1 通道

1 通道*

2.5 个月

*该型号植入子可监测呼吸阻抗

系统组成

  • 信号接收器: RMC-1
  • 信号采集硬件: DEM
  • 环境压力参考设备: APR-1
  • 计算机与监控器
  • 软件平台:Ponemah
  • PhysioTel大动物遥测植入子
 
PhysioTel Large Animal Single Housed Telemetry 
 

DSI's new bibliography search tool may help you find publications known to use DSI technology.  It is searchable by keyword with "thermoregulation" yielding 80+ hits.  Easily export the references to a computer. These particular publications and posters are considered useful for researchers in the field of thermoregulation and have been included as key references.

General Best Practices
  • Gordon, C. J. "Thermal physiology of laboratory mice: Defining thermoneutrality." Journal of Thermal Biology (2012).
  • Swoap, Steven J., J. Michael Overton, and Graham Garber. "Effect of ambient temperature on cardiovascular parameters in rats and mice: a comparative approach." American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 287.2 (2004): R391-R396. 
  • POSTER: Setser, J. J. 2009. "Comparison of rectal, transponder, and telemetry thermometry for collection of body temperatures in rats, dogs and monkeys."
Rodent References
  • Colbourne, Frederick, Garnette R. Sutherland, and Roland N. Auer. "An automated system for regulating brain temperature in awake and freely moving rodents." Journal of neuroscience methods 67.2 (1996): 185-190.
  • DeBow, Suzanne, and Frederick Colbourne. "Brain temperature measurement and regulation in awake and freely moving rodents." Methods 30.2 (2003): 167-171.
  • Leon, Lisa R., et al. "Biotelemetry transmitter implantation in rodents: impact on growth and circadian rhythms." American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 286.5 (2004): R967-R974.
  • Hasegawa, Hiroshi, et al. "Alteration in dopamine metabolism in the thermoregulatory center of exercising rats." Neuroscience letters 289.3 (2000): 161-164.
  • Sakurada, Sotaro, et al. "Autonomic and behavioural thermoregulation in starved rats." The Journal of Physiology 526.2 (2000): 417-424.
  • Eliason, Heather L., and James E. Fewell. "Thermoregulatory control during pregnancy and lactation in rats." Journal of Applied Physiology 83.3 (1997): 837-844.
  • POSTER: Grippo, AJ. Allen, SM. Chandler, DL. Dave, P. McDaniel, V. McNeal, N. 2010. "A Comparison of two radiotelemetry transmitters for the recording of behavioral and electrocardiographic data in prairie voles (Microtus Ochrogaster)"
  • POSTER: Bracq. E, Maurin. A, Champeroux. P, Richard. S. "Measurement of tail skin temperature in ovariectomised rats: A model of hot flushes."
Mouse References

  • Duffy, P. H., R. J. Feuers, and R. W. Hart. "Effect of age and torpor on the circadian rhythms of body temperature, activity, and body weight in the mouse (Peromyscus leucopus)." Progress in clinical and biological research 227 (1987): 111.
  • Kramer, Klaas, et al. "Effect of conditioning on the increase of heart rate and body temperature provoked by handling in the mouse." ATLA. Alternatives to laboratory animals 32 (2004): 177-181.
  • Mitchell, Gary F., Andreas Jeron, and Gideon Koren. "Measurement of heart rate and QT interval in the conscious mouse." American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology 274.3 (1998): H747-H751.
  • Slade, R. A. L. P. H., WILLIAM P. Watkinson, and GARY E. Hatch. "Mouse strain differences in ozone dosimetry and body temperature changes." American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 272.1 (1997): L73-L77.
  • POSTER: Meijer. 2000.  "Implantation of a radio-telemetry transmitter in the mouse: some practical considerations."
Guinea Pig References
  • Provan, Gayle, et al. "Development of a surgical approach for telemetering guinea pigs as a model for screening QT interval effects." Journal of pharmacological and toxicological methods 52.2 (2005): 223-228.
  • Stemkens-Sevens, Sylvia, et al. "The use of radiotelemetry to assess the time needed to acclimatize guineapigs following several hours of ground transport." Laboratory animals 43.1 (2009): 78-84.
  • POSTER: Betat, A. M. 2004. "Influence of hypokalemia on drug induced qt prolongation in the conscious telemetered guinea pig."
  • Crisanti, K. C. 1999. "Aminophylline alters the core temperature response to acute hypoxemia in newborn and order guinea pigs." Journal of Physiology 46 (1999)
  • POSTER: Mumford. "The impact of anesthetic, surgery and saline administration on guinea pig spontaneous cage activity."
Ferret References
  • POSTER: Main, Brad.  2011.  "Ferrets-A Small Alternative to Dogs in Cardiovascular Pharmacology Studies."
Rabbit References
  • Lawrence, William S., et al. "The physiologic responses of Dutch belted rabbits infected with inhalational anthrax." Comparative medicine 59.3 (2009): 257.
  • POSTER: Bynum, K.S. 2008. "Validation of the Rabbit Telemetry Model for Cardiovascular Safety Pharmacology studies.
Dog References
  • Gauvin, David V., et al. "Electrocardiogram, hemodynamics, and core body temperatures of the normal freely moving laboratory beagle dog by remote radiotelemetry." Journal of pharmacological and toxicological methods 53.2 (2006): 128-139.
  • Kearney, Kenneth, et al. "Evaluation of respiratory function in freely moving Beagle dogs using implanted impedance technology." Journal of pharmacological and toxicological methods 62.2 (2010): 119-126.
  • POSTER: Kishimoto, T. "Inter-facility differences in electrocardiographic and hemodynamic parameters in anesthetized dogs."
  • POSTER: Stewart, L. A. 2000. "Comparison of telemetric thermometry and manual rectal temperature recordings in the beagle dog."
Non-Human Primate References
  • Speece, Ty, et al. "Validation of the jacketed, external telemetry JET™ system for monitoring ECGs in non-human primates." Journal of Pharmacological and Toxicological Methods 58.2 (2008): 154.
  • Baird, T. J., et al. "Simultaneous assessment of ECGs using intracardiac and subcutaneous leads under various environmental conditions in non-human primates." Journal of Pharmacological and Toxicological Methods 56.2 (2007): e33.
  • Perret, M., and F. Aujard. "Daily hypothermia and torpor in a tropical primate: synchronization by 24-h light-dark cycle." American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology 281.6 (2001): R1925-R1933.
  • POSTER: Crosby, N. 2008. "Identification of Behavior and Position-related artifacts in nonhuman primate telemetry using a time-synchronized video telemetry system."  *if interested in this article see ILF!
  • POSTER: Willens, S. 2009.  "Body temperature analysis in three species of nonhuman primates after exposure to aerosolized bacillus anthracis."
Pig References
  • Jørgensen, Henry, and Peter Kappel Theil. "Use of telemetry technique in research with pigs." Use of telemetry technique in research with pigs: 6-6.
  • de Jong12, Ingrid C., et al. "Mixing induces long-term hyperthermia in growing pigs." CHRONIC STRESS PARAMETERS IN PIGS 69 (1999): 109.
  • Theil, Peter Kappel, et al. "Relation between oxygen consumption and heart rate in four breeds of pigs measured in short-and long-term changes of environmental temperature." Energy metabolism in animals. Proceedings of the 15th symposium on energy metabolism in animals, Snekkersten, Denmark, 11-16 September 2000.. Wageningen Pers, 2001.
  • Jørgensen, Henry, et al. "Surgical techniques for quantitative nutrient digestion and absorption studies in the pig." Livestock Science 133.1 (2010): 57-60.
  • Skytte, Christina, and A. Makin. "Measurement of cardiovascular effects in minipigs using telemetry." Journal of Pharmacological and Toxicological Methods 58.2 (2008): 172.
  • Mesangeau. "Six month telemetric study shows development of cardiovascular autonomic neuropathy in diabetic miniature pigs." Cardiovascular Research 45 (2000).
  • Dauncey. "Radiotelemetry of deep body temperature from one piglet within a group." Journal of Physiology 371 (1986)

经典研究:  

  • 动物健康与畜牧业
  • 褐色脂肪组织
  • 热量计研究
  • 生理模式
  • 迟缓或麻木
  • 冬眠
  • 免疫学和疫苗开发
  • 炎症
  • 发烧

   
  其它相关研究:  

  • 衰老
  • 过敏
  • 行为学
  • 烧伤护理
  • 心脏学
  • 环境变化
  • 运动生理学
  • 器官靶向药物
  • 代谢
  • 新生儿与儿童保健
  • 神经学
  • 肥胖
  • 繁殖与妇女健康
  • 呼吸功能