新陳代謝測量系統主要用來測量小動物的氧消耗二氧化碳生成獲得清醒動物（大鼠、小鼠）的新陳代謝參數對新陳代謝數據進行測定分析無須任何侵入式手術。

呼吸氣體分析儀從體積描記腔體的出口和入口采集氣體濃度信號。O2和CO2濃度的變化被實時監測并被用來計算VO2（氧消耗）、VCO2（二氧化碳產生）、RQ、MR等參數。

使用間接量熱法來測量大鼠、小鼠的能量消耗、氧氣消耗 (VO2) 和二氧化碳產生 (VCO2) 。包括人類在內的大型動物可以使用帶有用于流量測量的呼吸器和用于氣體分析儀的樣品端口的貼合面罩地進行監測。但是對于嚙齒動物等小型動物這種方法很難或不可能成功實施而是使用代謝室代替。

代謝室可以是一個密封的小型艙體新鮮空氣 (Vi) 以已知的和設定的流速流過腔室動物在密封艙體內呼吸消耗 O2同時通過代謝活動產生 CO 2密封艙體的出口氣體的 O 2濃度（FoO2）會低于進氣口 CO 2濃度（FoCO2）會高于進氣口。調節通過腔室的流速 (Vi) 以使腔室中的 CO 2不對于積聚。在這個過程中0.2 – 1.0% 的 FoCO2/FiCO2 差異就足夠被檢測到。調節腔室流量 (Vi) 直到 FoCO2 進入到檢測范圍。通過測量Vi、FiO2、FiCO2、FoO2 和 FoCO2 等數據我們就可以計算出耗氧量 (VO2)、CO2 產出量 (VCO2)、呼吸交換率 (RER) 和代謝熱產量或能量消耗 (EE)。

實驗裝置
受控流量 (Vi)可調可控并由流量計監控。氣體分析儀在腔室的入口還是出口測量 O 2和 CO 2具體取決于旋塞閥的設置。 由于代謝方程需要準確并且需要準確的入口和出口氣體測量值因此分析儀會定期在監測入口、參考氣體（FiO2、FiCO2）和出口氣體（FoO2、FoCO2）之間切換使用旋塞閥選擇氣體樣品源。這種技術可以糾正測量中的任何微小漂移或不準確；得出很重要的差分值數據（FiO2 – FoO2 和 FoCO2 – FiCO2）。

GEMINI型新陳代謝研究系統運行示意圖

主要特點

· 應用于藥物代謝研究及呼吸暫停（睡眠）研究并廣泛應用于藥物毒力學研究；

· 可以根據實驗需要配置單通道、雙通道、八通道、十六通道配置同時對多只動物進行代謝測量；

· 軟件可進行線性分析和統計最多可同時監控8個呼吸箱體；

· 可根據動物的體重選擇合適大小的箱體；

· 采用順磁法進行氧氣的測量和分析；

· 采用紅外線頻射法進行二氧化碳的測量和分析；

· 采用固態熱能流量進行氣體流量的檢測；
· 可自動在多只體積描記箱中順序采樣；
· 系統可自動校準操作方便。

配件包

其他注意事項
· 從理論上講任何通過帶有活體動物密封艙的氣體流速都會導致 O 2下降和 CO 2增加。然而入口/出口氣體差異越大結果就越準確（在合理范圍內）
· 該密封艙用作混合室入口氣流與動物（通常是微小的）呼氣混合最終達到可以在室出口處測量的平衡。為獲得結果根據出口 CO2濃度來設定入口流量以達到理想的 0.2 – 1.0% CO2差值同時O2差異也將隨之增加會讓結果更加準確；
· 使用單組氣體傳感器來測量參考氣體和腔室出口氣體濃度。這樣可以在入口/出口樣本值之間進行直接比較。在原理圖中一個三通旋塞用于在監測參考氣體或出口氣體之間切換?？梢允褂靡粋€三通電動電磁閥來代替以通過遠程控制選擇樣品源使用這種方法在采樣參考氣體和一個或多個代謝室的出口之間多路復用一組傳感器；
· 代謝測量和結果的單位可以使用 ml/min、ml/min/g 或 L/h/kg 或任何組合。大多數值可以通過簡單的乘法或除法 進行輕松轉換

呼吸代謝的計算方式請參考