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FMS新款便攜式多功能能量代謝測量儀

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   北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司成立于2002年,為中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè),致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究監(jiān)測技術(shù)推廣、研發(fā)與服務(wù),特別是在光譜成像技術(shù)(高光譜成像技術(shù)、葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)、紅外熱成像技術(shù)、無人機遙感等)、植物表型分析技術(shù)、呼吸與能量代謝測量技術(shù)等方面,與專業(yè)企業(yè)PSI、Specim、Sable等合作,致力于植物科學(xué)、土壤與地球科學(xué)、動物能量代謝、水體與藻類及生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域先進(jìn)儀器技術(shù)的引進(jìn)推廣和技術(shù)研發(fā)集成,為植物/作物表型分析、生態(tài)修復(fù)及生態(tài)保護(hù)、能量代謝測量等提供規(guī)劃設(shè)計、技術(shù)方案與系統(tǒng)集成、技術(shù)咨詢與科技服務(wù)。公司技術(shù)團(tuán)隊80%以上具備碩士或碩士以上學(xué)位,并與*研究生院、中科院植物研究所、中科院動物所、中科院地理科學(xué)與資源研究所、中國農(nóng)科院、中國林科院、中國環(huán)科院、中國水科院、清華大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)、中國海洋大學(xué)、陜西師范大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)等建立了長期的技術(shù)合作交流關(guān)系。


   公司下設(shè)有葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與植物表型業(yè)務(wù)部、EcoTech®實驗室、光譜成像與無人機遙感事業(yè)部及無人機遙感研究中心(與陜西師范大學(xué)合作建立)、動物能量代謝實驗室、內(nèi)蒙古阿拉善蒙古牛生態(tài)牧業(yè)研究院及青島分公司。實驗室擁有葉綠素?zé)晒獬上?、葉綠素?zé)晒鈨x、水體藻類熒光儀、SPECIM高光譜儀、WORKSWELL紅外熱成像儀、EasyChem全自動化學(xué)分析儀、MicroMac1000水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、ACE土壤呼吸自動監(jiān)測系統(tǒng)、SoilBox便攜式土壤氣體通量測量系統(tǒng)、動物呼吸測量系統(tǒng)、LCpro 光合作用測量儀、Hood土壤入滲儀、年輪分析儀等各種儀器設(shè)備,可以進(jìn)行實驗研究分析、實驗培訓(xùn)等,歡迎與易科泰生態(tài)研究室開展合作研究。


   易科泰公司與歐洲PSI公司(葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與表型分析技術(shù))、美國SABLE公司(動物能量代謝技術(shù))、歐洲SPECIM公司(高光譜成像技術(shù))、歐洲WORKSWELL公司(紅外熱成像技術(shù))、歐洲ATOMTRACE公司(LIBS元素分析技術(shù))、歐洲BCN無人機遙感中心、歐洲ITRAX公司(樣芯密度掃描與元素分析)、美國VERIS公司、英國ADC公司、德國UGT公司、歐洲SYSTEA公司等著名生態(tài)儀器技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)機構(gòu)和廠商建立了密切的合作關(guān)系,在FluorCam葉綠素?zé)晒獬上衽c熒光測量技術(shù)、PlantScreen植物表型分析技術(shù)、高光譜成像技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、光合作用與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、土壤呼吸與碳通量研究監(jiān)測、動物呼吸代謝測量、水質(zhì)分析與藻類研究監(jiān)測、CoreScanner樣芯密度CT與元素分析技術(shù)、LIBS元素分析技術(shù)、無人機生態(tài)遙感技術(shù)等生態(tài)儀器技術(shù)及其系統(tǒng)方案集成有著豐富的經(jīng)驗,成為我國農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境研究等領(lǐng)域科技進(jìn)步的重要研究技術(shù)支持力量。由公司研制生產(chǎn)的EcoDrone®無人機遙感平臺、SoilTron®多功能小型蒸滲儀技術(shù)、SoilBox®土壤呼吸測量技術(shù)、PhenoPlot®輕便型作物表型分析系統(tǒng)、SCG-N土壤剖面CO2/O2梯度監(jiān)測系統(tǒng)、植物生理生態(tài)監(jiān)測技術(shù)、動物能量代謝測量技術(shù)等,在中科院修購項目、*學(xué)科群項目、CERN網(wǎng)絡(luò)(生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò))等項目中發(fā)揮重要作用。


   “工欲善其事,必先利其器”,易科泰公司將秉承“利其器,善其事”的經(jīng)營理念,為國內(nèi)生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究與發(fā)展提供優(yōu)秀的技術(shù)方案和服務(wù)。


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土壤與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、環(huán)境氣象監(jiān)測、水文水質(zhì)及地下水監(jiān)測、水土保持研究監(jiān)測、荒漠化監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及動物生態(tài)研究等儀器技術(shù)的引進(jìn)推廣和系統(tǒng)集成,并為生態(tài)環(huán)境實驗研究和規(guī)劃設(shè)計提供技術(shù)方案和分析測量。

產(chǎn)地類別 進(jìn)口 價格區(qū)間 5千-1萬
應(yīng)用領(lǐng)域 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,化工,生物產(chǎn)業(yè),農(nóng)林牧漁

FMS新款便攜式多功能能量代謝測量儀

     FMS能量代謝監(jiān)測系統(tǒng)方案作為SSI家族一款經(jīng)典、堅固耐用、多用途的高精度高分辨率代謝測量主機,受到以各類昆蟲、實驗動物、小型及中大型野生動物、家禽家畜、人體等為研究對象的生理學(xué)、生態(tài)健康、生物醫(yī)學(xué)科學(xué)家的極度青睞。FMS的再度升級改版,以更小體積、更大的數(shù)據(jù)儲存容量、智能化大觸摸屏、更簡化的操作、更合理的價格將再次引爆專注于實驗研究科學(xué)家靈活機動的創(chuàng)新性生物新陳代謝研究熱情。

上圖左為新款FMS便攜代謝儀主機,上圖中為代謝測量理論與技術(shù)手冊,上圖右為人體能量代謝方案


應(yīng)用領(lǐng)域

  • 野生動物(含媒介動物)適應(yīng)環(huán)境的行為、生理、進(jìn)化等研究

  • 以實驗動物為模型的肥胖、心血管、糖尿病、衰老等健康研究

  • 以家畜家禽等經(jīng)濟動物為研究對象的營養(yǎng)學(xué)、溫室氣體排放等研究

  • 以人體為研究對象的運動生理學(xué)、環(huán)境模擬生理學(xué)、特殊人群營養(yǎng)學(xué)等健康研究


技術(shù)特點

  • 該儀器將氣流發(fā)生與控制、BaseLine/Chamber雙通道氣路切換器、CO2、O2H2O測量與顯示、數(shù)據(jù)采集貯存等都集合在一個便攜式手提箱內(nèi)。

  • 采用的氣體分析器都是高質(zhì)量、高分辨率的科研級別的分析器,氧氣含量、二氧化碳含量、水汽壓、大氣壓、流速及溫度等都可以精確測定,可滿足各種研究級別的呼吸代謝測

  • 量需要,如生物醫(yī)學(xué)研究、動物呼吸代謝研究、運動生理學(xué)研究、植物呼吸及光合研究、土壤呼吸研究、發(fā)酵研究等。

  • 全新迷你型主機,堅固的

  • 外殼,帶提手,具有大的便攜性,可在各種復(fù)雜野外環(huán)境條件下現(xiàn)場使用

  • 溫度、氣壓自動補償,消除環(huán)境溫度、氣壓變化引起的誤差

  • 8通道模擬信號輸入,可兼容其它分析儀或傳感器,4通道溫度輸入

  • 超大觸摸屏實時顯示儀器各參數(shù),可同時顯示氧氣、二氧化碳、水汽壓、大氣壓、相對濕度、模擬輸入信號、儲存大小、取樣情況、日期時間序列等數(shù)據(jù)

  • 面板具備SD卡卡槽,大支持容量32GB,允許即時存儲數(shù)據(jù)信息,無需單獨的計算機

  • 具備功能強大的擴展端口,可以組成多通道或各種因素控制的全面新陳代謝監(jiān)測系統(tǒng)

  • 野外實驗可使用鋰離子電池包(4.8 A-H),運行時間至少6小時

 

上圖左為美國公共電視臺PBS視頻報道野外鳥類代謝監(jiān)測使用10年之久的便攜式設(shè)備,上圖右為久坐生活方式下高分辨率實時能量代謝監(jiān)測方案。

技術(shù)指標(biāo)

  1. 傳感器:O2分析儀,燃料電池技術(shù),使用壽命約2年,燃料電池可更換;CO2分析儀,無色散雙波長紅外氣體分析儀;水汽分析儀,鉑電極電容傳感器

  2. 測量范圍:O2,0 - 100%;大氣壓,30-110 kPa;CO2,0 5%;水汽壓,0-100% RH(無凝結(jié)),溫度0-100°C

  3. 精度:O22-100%讀數(shù)的0.1%CO20-5%讀數(shù)的1%;H2O0-95% RH讀數(shù)的1%,95-100%優(yōu)于2%;溫度0.2? C

  4. 分辨率:O2: 0.001%CO2: 0.0001%-0.01%;H2O: 0.001%RH

  5. 信號漂移:溫度恒定的情況下O2:<0.02%每小時;CO2:<0.001%每小時;H2O: < 0.01%RH每小時

  6. 信號輸入:八個標(biāo)準(zhǔn)電壓雙極模擬輸入,四個溫度輸入

  7. 模擬輸出:8個自定義

  8. 數(shù)字控制輸出:8TTL邏輯信號

  9. 數(shù)字輸出:RS-232轉(zhuǎn)USBSablebus快速接口

  10. 內(nèi)置存儲器:SD存儲卡,可達(dá)32GB

  11. 存儲時間間隔:0.5sec1hr用戶自定義

  12. 氣流流量:10-1500mL/min

  13. 流量控制:微電子熱反饋系統(tǒng),氣流控制通過精密反饋環(huán)系統(tǒng)實際連接氣流泵和流量計(微電腦控制),同時提供高精度針閥;精度:讀數(shù)的2%

  14. 流量分辨率:0-99.9mL/min0.1mL/min;100mL/min 以上為1mL/min

  15. 觸摸屏操作,可實時顯示儀器各參數(shù),可同時顯示氧氣、二氧化碳、水汽壓、大氣壓、相對濕度、模擬輸入信號、儲存大小、取樣情況、日期時間序列等數(shù)據(jù)。配備Windows版本軟件,可在線顯示和分析數(shù)據(jù)

  16. 工作溫度:3-50 °C,無冷凝

  17. 供電:12-15 VDC,帶220V交流電適配器;可選配鋰電池供電,方便野外操作。

  18. 尺寸:35cm×30cm×15cm

  19. 重量:4kg

             

上圖從左到右依次為針對大象、蟋蟀、懸停蜂鳥、媒介昆蟲提供的便攜式代謝儀監(jiān)測配套呼吸室方案

             

上圖從左到右依次為針對著裝鎧甲士兵、集群鳥類、海洋哺乳動物、植株提供的代謝監(jiān)測配套方案

             

上圖從左到右依次為針對代謝籠舍、流通式嚙齒類呼吸室、自發(fā)活動或運動誘導(dǎo)體能提供的代謝監(jiān)測配套方案


典型應(yīng)用一

Comparison of the CO2 ventilatory response through development in three rodent species: Effect of fossorialitySprenger R J, Kim A B, Dzal Y A, et al. Respiratory physiology & neurobiology, 2019, 264: 19-27.


本文研究了大鼠、倉鼠和松鼠幼體在不同日齡個體的呼吸模式以及對不同濃度二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)敏感性,進(jìn)而探索嚙齒類不同物種幼體發(fā)育的環(huán)境可塑性。

典型應(yīng)用二

Greater energy demand of exercise during pregnancy does not impact mechanical efficiency,Denize K M, Akbari P, da Silva D F, et al. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 2019.

美國婦產(chǎn)科學(xué)院和加拿大的婦產(chǎn)科醫(yī)生協(xié)會發(fā)表了的孕婦活動指南,建議孕婦進(jìn)行150分鐘中等強度運動以減少妊娠并發(fā)癥,有利于母體和嬰兒的健康。然而懷孕(嬰兒作為特殊負(fù)重)是如何影響孕婦的能量投入、活動體能和機械效率的卻了解很少。該研究通過FMS便攜式能量代謝儀來定量化不同運動程序的能量消耗和機械效率。

上圖左為對照個體、孕早期、孕中期、孕后期的靜息能量消耗比較,上圖右對照個體、孕早期、孕中期、孕后期個體在21分鐘標(biāo)準(zhǔn)運動任務(wù)后的活動能量消耗情況。*表明結(jié)果有顯著性差異。

本研究創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn),1)孕期運動時間的能量需求與體重增加成正比;2)在低到中等強度的步行過程中機械效率保持不變。


產(chǎn)地:美國

選配技術(shù)方案

  1. 可選配WIC紅外熱成像技術(shù)連用組成動物代謝生理表型分析系統(tǒng)

  2. 可選配 2D&3D視頻跟蹤和行為分析軟件,進(jìn)行動物行為3D跟蹤、分析和模型輸出,高通量評估活動狀態(tài)和運動水平,跟蹤多個身體點,用于統(tǒng)計擺尾頻率、身體擺動實驗,可自動計算個體間距離和個體間近鄰近距離用于動物集群行為實驗

  3. 可選配植入式溫度(心率、活動度)記錄器,進(jìn)行實時的動物體溫監(jiān)測,發(fā)熱個體呼吸模式及能量消耗分析

  4. 可選配高光譜,進(jìn)行代謝表型分析過程中的血流信號分析,以及高準(zhǔn)確度腫瘤動物模型或人體的手術(shù)邊界機器視覺診斷,以及Thermo-RGB醫(yī)學(xué)雙光紅外熱成像儀進(jìn)行人體面部發(fā)熱研究


參考文獻(xiàn)(僅列出部分代表性文獻(xiàn))

  1. Charters J E, Heiniger J, Clemente C J, et al. Multidimensional analyses of physical performance reveal a size‐dependent trade‐off between suites of traits[J]. Functional Ecology, 2018, 32(6): 1541-1553.

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  3. de Melo Costa C C, Maia A S C, Nascimento S T, et al. Thermal balance of Nellore cattle[J]. International journal of biometeorology, 2018, 62(5): 723-731.

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  5. Fernandes M H M R, Lima A R C, Almeida A K, et al. Fasting heat production of S aanen and A nglo N ubian goats measured using open‐circuit facemask respirometry[J]. Journal of animal physiology and animal nutrition, 2017, 101(1): 15-21.

  6. Fonseca V C, Saraiva E P, Maia A S C, et al. Models to predict both sensible and latent heat transfer in the respiratory tract of Morada Nova sheep under semiarid tropical environment[J]. International journal of biometeorology, 2017, 61(5): 777-784.

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  8. Guigueno M F, Head J A, Letcher R J, et al. Early life exposure to triphenyl phosphate: Effects on thyroid function, growth, and resting metabolic rate of Japanese quail (Coturnix japonica) chicks[J]. Environmental pollution, 2019, 253: 899-908.

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  10. Ivy C M, York J M, Lague S L, et al. Validation of a pulse oximetry system for high-altitude waterfowl by examining the hypoxia responses of the Andean goose (Chloephagamelanoptera)[J]. Physiological and Biochemical Zoology, 2018, 91(3): 859-867.

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  14. Maia A S C, Nascimento S T, Carvalho M D, et al. Enteric methane emission of Jersey dairy cows: an investigation on circadian pattern[C]//21ST INTERNATIONAL CONGRESS OF BIOMETEOROLOGY. 2017: 100.

  15. Nascimento C C N, de Fran?a Carvalho Fonsêca V, de Melo Costa C C, et al. Respiratory functions and adaptation: an investigation on farm animals bred in tropical environment[J]. 2017.




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