一种实验动物呼出气在线分析专用代谢笼的制作方法

1.本实用新型涉及实验动物代谢组学研究领域，尤其是一种实验动物呼出气在线分析专用代谢笼。


背景技术：

2.传统的代谢笼是一种特殊设计的为采集实验动物各种排泄物质的密闭式饲养笼，用于收集实验动物自然排出的尿液和粪便，可为实验鼠提供舒适的生活环境，能够对实验鼠饮水、食物进行定量，让实验鼠自然代谢，代谢笼的分离装置可以使实验鼠的粪尿分离，从而进行各种药物、营养物质等在体内的代谢研究。
3.近年来随着对代谢组学的深入研究，呼出气代谢组学逐渐受到关注，成为当今研究热点话题。研究发现人体呼出气中有1000多种痕量物质存在，不同人群、不同疾病、不同的状态，人体的呼出气有着显著差异。呼吸气分析在疾病诊断、药物浓度监测、毒品稽查等领域发挥重要作用。人们发现训练有素的嗅探犬能够在五种呼出气样本中识别其中的肺癌样本，这证明狗可以检测到肺癌的“气味印记”。
4.相对于人体实验，动物实验条件更均一、更可控，动物的呼出气研究有望为呼出气诊断提供进一步理论依据，但是，动物饲养环境、条件会影响呼出气物质测定，现有的代谢笼无法提供气体密闭条件，排泄物所产生的挥发性气体会影响代谢笼气体，无法直接通过现有的代谢笼直接进行动物呼出气分析。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种实验动物呼出气在线分析专用代谢笼，解决了现有技术中代谢笼无法提供气体密闭条件，排泄物所产生的挥发性气体会影响代谢笼环境气体的问题，提供一种可以实时、在线监测实验动物呼出气的代谢笼。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种实验动物呼出气在线分析专用代谢笼，包括多功能采样盖和固定于所述多功能采样盖上的t型采样管，所述t型采样管顶端由硅胶采样垫封闭、侧端通过气体单向阀和恒温采样管与气相色谱离子迁移谱分析仪相连，所述气体单向阀和恒温采样管间设有废气排放管；养殖舱，其顶端开放、底由底网构成、侧壁设有饲喂孔；饲喂装置，所述饲喂装置由水瓶放置器、隔离网和饲喂网兜组成；饲喂孔密闭板，其上设有氧气输送管；排泄物收集室，所述排泄物收集室顶端开放、底部密闭、内设有排泄物收集漏斗。
7.作为一优选的实施方式，所述硅胶采样垫可塞入t型采样管并被取出替换，硅胶采样垫可供气密注射器针头刺入。
8.作为一优选的实施方式，所述养殖舱整体由有机玻璃制成，顶端经磨砂处理，通过涂抹凡士林可与多功能采样盖紧密贴合。
9.作为一优选的实施方式，所述饲喂孔可被饲喂装置或饲喂孔密闭板插入，当饲喂装置插入饲喂孔时，代谢笼与外环境相通，代谢笼进入饲喂状态；当饲喂孔密闭板插入饲喂
孔，代谢笼与外环境气体隔离，代谢笼呈全密闭状态，为呼出气分析状态。
10.作为一优选的实施方式，所述饲喂孔密闭板与氧气输送管紧密相连，所述氧气输送管另一端与氧气瓶的流量计出口相连，可根据动物代谢参数调整氧气瓶的流量计，以调整整体代谢笼进入气体。
11.作为一优选的实施方式，所述恒温采样管内设有加热丝，由气相色谱离子迁移谱分析仪内部计算机控温度。
12.作为一优选的实施方式，所述底网由不锈钢网制成。
13.作为一优选的实施方式，所述排泄物收集室由有机玻璃桶制成，顶端开放、底部密闭；所述排泄物收集漏斗由锥形有机玻璃制成，低端呈圆锥形，顶端经磨砂处理；所述排泄物收集室和排泄物收集漏斗可自由拆卸。
14.作为一优选的实施方式，所述排泄物收集室和排泄物收集漏斗填充有活性炭和粗木屑。
15.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：所述多功能采样盖上设有t型采样管，所述t型采样管顶端由硅胶采样垫封闭，硅胶采样垫可塞入t型采样管并被取出替换，硅胶采样垫可供气密注射器针头刺入，可反复使用保证刺入和拔出后整个装置的密闭。
16.所述t型采样管侧端通过气体单向阀和恒温采样管与气相色谱离子迁移谱分析仪相连，恒温采样管保证了气体运输过程中性质和浓度的问题，更为精准的反应呼出气实际物质，气相色谱离子迁移谱分析仪是一种目前世界上较为先进的在线物质分离、分析装置，通过恒温采样管与代谢笼相连，实时监测了动物呼吸气的变化，有助于发现疾病过程中呼出气浓度和物质成分的差异。
17.所述气体单向阀和恒温采样管间设有废气排放管，气体单向阀防止除医用氧气外的气体外环境气体反流入代谢笼内影响其内气体成分，废气排放管起到平衡代谢笼内气压作用。
18.所述养殖舱整体由有机玻璃制成，便于拆装、清洗和搬运；顶端经磨砂处理，通过涂抹凡士林可与多功能采样盖紧密贴合，实现气体密闭。
19.所述底网由不锈钢网制成，避免了应尿液腐蚀代谢笼、便于清洗。
20.所述隔离网在保证给水瓶头插入代谢笼的前提下，保证实验动物不会逃跑。
21.所述排泄物收集漏斗由锥形有机玻璃制成，低端呈圆锥形，方便排泄物由重力流入排泄物收集室内，漏斗形状减少排泄物所产生的气体向上扩散干扰呼出气分析；顶端经磨砂处理保证气体密闭；所述排泄物收集室和排泄物收集漏斗可自由拆卸便于拆装、清洗和搬运。
22.所述排泄物收集室和排泄物收集漏斗填充有活性炭和粗木屑，活性炭和粗木屑可吸附尿液、减少排泄物挥发气体影响上方呼出气分析。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型呼出气分析状态下的整体结构示意图；
25.图2为本实用新型饲喂状态下的整体结构示意图；
26.图3为本实用新型的饲喂装置的结构示意图；
27.图4为本实用新型的多功能采样盖的结构示意图；
28.图5为本实用新型的养殖舱的结构示意图；
29.图6为本实用新型的排泄物收集室的结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1、多功能采样盖；101、t型采样管；102、硅胶采样垫；103、气体单向阀；105、恒温采样管；106、气密注射器；107、顶空瓶；108、萃取头；2、养殖舱；201、饲喂孔；202、饲喂孔密闭板；203、底网；204、氧气输送管；205、水瓶放置器；206、隔离网；207、饲喂网兜；301、排泄物收集漏斗；302、排泄物收集室；303、活性炭和粗木屑；4、气相色谱离子迁移谱分析仪。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1、图4、图5、图6所示，为本实用新型在呼出气分析状态下的一种实施例，包括多功能采样盖1、养殖舱2、排泄物收集室302、饲喂孔密闭板202和气相色谱离子迁移谱分析仪4，多功能采样盖1、养殖舱2与排泄物收集室302间由磨砂处理紧密接触，其特征在于所述多功能采样盖1上的t型采样管101，所述t型采样管101顶端由硅胶采样垫 102封闭、侧端通过气体单向阀103和恒温采样管105与气相色谱离子迁移谱分析仪4相连，所述气体单向阀103和恒温采样管105间设有废气排放管104，所述养殖舱2底由底网 203构成、侧壁设有饲喂孔201，所述排泄物收集室302顶端开放、底部密闭、内设有排泄物收集漏斗301，所述饲喂孔密闭板202，其上设有氧气输送管204，当饲喂孔密闭板202 插入饲喂孔，代谢笼与外环境气体隔离，代谢笼呈全密闭状态，为呼出气分析状态。
34.在呼出气分析状态下整个代谢笼与外界环境气体密闭，所述多功能采样盖1上设有t 型采样管101，所述t型采样管101顶端由硅胶采样垫102封闭，硅胶采样垫102可塞入t 型采样管101并被取出替换，硅胶采样垫102可供气密注射器106针头刺入，可反复使用保证刺入和拔出后整个装置的密闭。将气密注射器106注入顶空瓶108后，将萃取头109插入顶空瓶108内萃取20
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30min后，将萃取头109气相色谱法质谱联用仪内进行物质定性定量分析，并与气相色谱离子迁移谱分析仪4进行差异性比较。
35.所述t型采样101管侧端通过气体单向阀103和恒温采样管105与气相色谱离子迁移谱分析仪4相连，恒温采样管105保证了气体运输过程中性质和浓度的问题，更为精准的反应呼出气实际物质，气相色谱离子迁移谱分析仪4是一种目前世界上较为先进的在线物质分离、分析装置，通过恒温采样管与代谢笼相连，实时监测了动物呼吸气的变化，有助于发现疾病过程中呼出气浓度和物质成分的差异。
36.所述气体单向阀103和恒温采样管105间设有废气排放管104，气体单向阀103防止除医用氧气外的气体外环境气体反流入代谢笼内影响其内气体成分，废气排放管104起到
平衡代谢笼内气压作用。
37.如图5所示，所述养殖舱2整体由有机玻璃制成，便于拆装、清洗和搬运；顶端经磨砂处理，通过涂抹凡士林可与多功能采样盖紧密贴合，实现气体密闭。所述底网203由不锈钢网制成，避免了应尿液腐蚀代谢笼、便于清洗。
38.如图6所示，为本实用新型中排泄物收集室302的一种实施例，排泄物收集室302 由有机玻璃桶制成，顶端开放、底部密闭；所述排泄物收集漏斗301由锥形有机玻璃制成，低端呈圆锥形，方便排泄物由重力流入排泄物收集室内，漏斗形状减少排泄物所产生的气体向上扩散干扰呼出气分析，顶端经磨砂处理保证气体密闭，所述排泄物收集室302和排泄物收集漏斗301可自由拆卸便于拆装、清洗和搬运，所述排泄物收集室和排泄物收集漏斗填充有活性炭和粗木屑303可吸附尿液、减少排泄物挥发气体影响上方呼出气分析。
39.如图2、图3所示，为本实用新型在饲喂状态下的一种实施例，在于所述饲喂孔201 可被饲喂装置插入，当饲喂装置插入饲喂孔时，代谢笼与外环境相通，代谢笼进入饲喂状态，所述饲喂装置由水瓶放置器205、隔离网206和饲喂网兜207组成，所述水瓶放置器 205可放置多种型号大小的动物给水瓶，喂网兜207可放置固体实物，隔离网206可保证给水瓶头端插入代谢笼内的前提下，放置实验动物逃出代谢笼。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。