Oroboros O2k 細(xì)胞能量代謝分析系統(tǒng)

Oroboros O2k 細(xì)胞能量代謝分析儀
線粒體病(mitochondrial disorders)是遺傳缺損引起線粒體代謝酶缺陷，致使ATP合成障礙、能量來(lái)源不足導(dǎo)致的一組異質(zhì)性病變。線粒體是密切與能量代謝相關(guān)的細(xì)胞器，細(xì)胞的成活(氧化磷酸化)和細(xì)胞死亡(凋亡)均與線粒體功能有關(guān)，特別是呼吸鏈的氧化磷酸化異常與許多人類(lèi)疾病有關(guān)。


O2k細(xì)胞能量代謝測(cè)量/分析儀，該系統(tǒng)通過(guò)極譜氧電極和熒光技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)樣本的線粒體呼吸功能以及生物體的能量代謝進(jìn)行定量及分析。

O2k檢測(cè)參數(shù)：pO₂（耗氧率）、RCR（呼吸控制比率）、pH（產(chǎn)酸率）、MMP（線粒體膜電位）、ROS（活性氧）、ATP（三磷酸腺苷）、Ca²⁺（鈣離子）、NO（一氧化氮）、H₂S（硫化氫）、TPP⁺（四苯基膦）、NADH、質(zhì)體醌、植物氧氣釋放速度。
可進(jìn)行單一參數(shù)監(jiān)測(cè)分析以及多參數(shù)實(shí)時(shí)記錄分析并可對(duì)溫度、攪拌速度等條件進(jìn)行控制。


O2k檢測(cè)樣品：線粒體、原代細(xì)胞、傳代細(xì)胞、組織器官、血液、微生物、植物細(xì)胞等。


O2k應(yīng)用領(lǐng)域：運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、線粒體醫(yī)學(xué)、老齡化醫(yī)學(xué)、干細(xì)胞醫(yī)學(xué)、癌癥、肥胖、糖尿病、氧化應(yīng)激、藥理與毒理、心血管類(lèi)疾病、神經(jīng)退行性病變等。


產(chǎn)品型號(hào)：
O2k-FluoRespirometer（含熒光檢測(cè)系統(tǒng)）
O2k-Respirometer (不含熒光檢測(cè)系統(tǒng)）
NextGen-O2K(動(dòng)植物兼?zhèn)錂z測(cè)系統(tǒng)）

性能特點(diǎn)：

?  雙通道系統(tǒng)/多通道系統(tǒng)
?  測(cè)量樣本容量0.5ml-3.5ml
?  溫度范圍：4-47℃，溫度穩(wěn)定性為0.002℃，可進(jìn)行低溫試驗(yàn)
?  具有可變速的磁力攪拌功能
?  極譜氧電極傳感器，檢測(cè)氧流量分辨率為1 pmol O₂?s^-1?ml^-1
?  熒光檢測(cè)單元：雙通道/四通道。
?  熒光檢測(cè)參數(shù)包括：MMP、ATP、Ca²⁺、ROS、NADH
?  獨(dú)立外接電極單元：pH、H₂O₂、TPP⁺、H₂S、NO、質(zhì)體醌
?  樣品腔為杜蘭玻璃、鈦金屬等低活性的材質(zhì)，降低背景氧干擾
?  同步顯示流動(dòng)氧的濃度；自動(dòng)進(jìn)行氧信號(hào)的校正
?  具有注射和回抽的功能，自動(dòng)化控制，可在軟件的編程下進(jìn)行定時(shí)、定量的加樣，不限制加樣次數(shù)
?  組織勻漿工具，采用勻漿管技術(shù)對(duì)樣本進(jìn)行研磨，樣本需求量可為幾毫克
?  可自由設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)的加入不同的底物、抑制劑等化合物去改變線粒體的呼吸，可加入20多種
?  DatLab軟件功能：可實(shí)時(shí)顯示并記錄測(cè)量參數(shù)；可在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中隨時(shí)更改實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；可自動(dòng)進(jìn)行氧氣等參數(shù)的校準(zhǔn)；具有Protocol編程功能，支持客戶自定義編程以便重復(fù)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)廠家提供多種Protocol程序，方便客戶選用

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
?  電極檢測(cè)方法
?  實(shí)驗(yàn)使用試劑開(kāi)放，無(wú)實(shí)驗(yàn)耗材消耗
?  封閉性檢測(cè)環(huán)境，可進(jìn)行低氧/常氧/高氧實(shí)驗(yàn)
?  擁有加熱/制冷模塊，可實(shí)現(xiàn)電子控溫
?  定量檢測(cè)方式，直接檢測(cè)樣本消耗O₂的含量
?  具有攪拌系統(tǒng)的檢測(cè)腔，確保腔室內(nèi)樣本溶液均勻


學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)： 
使用O2k產(chǎn)品發(fā)表的文章多達(dá)800多篇！發(fā)表過(guò)的雜志包括《Cell》、《Nature Genetics》、《Diabetes》等！ 


服務(wù)優(yōu)勢(shì)：
Oroboros公司是一家集儀器制造，銷(xiāo)售，線粒體研究培訓(xùn)為一體的技術(shù)型公司，公司每年定期舉辦線粒體研究培訓(xùn)班，與客戶一起建立一個(gè)線粒體研究網(wǎng)站是Oroboros公司的發(fā)展理念。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽樘骄坎煌瑵舛冉怦盥?lián)劑FCCP對(duì)細(xì)胞氧耗率OCR的影響。
細(xì)胞經(jīng)氧化磷酸化抑制劑寡酶素處理后，細(xì)胞的耗氧率降低，使細(xì)胞呼吸達(dá)到Leak水平。
實(shí)驗(yàn)第30分鐘開(kāi)始加入0.5uM  FCCP，并每間隔120秒逐量增加0.5uM.
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，隨著FCCP濃度的不斷增加，細(xì)胞耗氧量呈現(xiàn)增加的曲線，并且在FCCP濃度加入劑量為5.5uM時(shí)出現(xiàn)較高耗氧率。
而再增加濃度并不會(huì)使細(xì)胞耗氧率出現(xiàn)明顯增加，這表明FCCP的濃度為5.5uM。




實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽榱私饧?xì)胞的能量代謝機(jī)制
實(shí)驗(yàn)樣本為不同量的人類(lèi)股外側(cè)肌組織，將樣本A 3.4mgW_w組織與樣本B 2.8mgW_w 組織分別置于雙通道的細(xì)胞代謝測(cè)量分析系統(tǒng)中，并分別加入蘋(píng)果酸、辛酰肉堿、ADP、谷氨酸、琥珀酸、魚(yú)藤**、丙二酸、粘噻唑、以及抗霉素等，觀察細(xì)胞的耗氧情況。紅色曲線為樣本A，綠色曲線為樣本B，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示不同量樣本加入相同劑量的藥物后耗氧率基本相同。




實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篢IP 2K 微量滴定系統(tǒng)對(duì)FCCP試劑濃度探索
實(shí)驗(yàn)中使用TIP 2k微型滴定泵加入解耦聯(lián)劑FCCP（U），實(shí)驗(yàn)設(shè)定滴定間隔120秒，循環(huán)滴定15次，每次逐量增加0.5uM，加藥濃度從0.5uM-7.5uM。耗氧率隨解耦聯(lián)劑FCCP的不同濃度的變化而不同；O₂含量逐步下降。




實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽闇y(cè)量小鼠心肌細(xì)胞的耗氧率與H₂O₂之間的相互作用
實(shí)驗(yàn)中分別添加活性氧、琥珀酸鹽、谷氨酸、ADP、寡霉素、FCCP，實(shí)驗(yàn)設(shè)置為不同實(shí)驗(yàn)樣本中加入藥物的劑量相同，但順序不同，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示不同的藥物添加順序?qū)?xì)胞代謝、氧化磷酸化過(guò)程產(chǎn)生了不同的影響。（藍(lán)色曲線為氧含量；紅色為耗氧量變化曲線；綠色為H₂O₂變化曲線。）

• 展示了與自閉癥和精神分裂癥有關(guān)的人類(lèi)CYFIP1同源基因的果蠅突變體表現(xiàn)出線粒體過(guò)度活躍和群體行為的改變。
  Kanellopoulos AK, Mariano V, Spinazzi M, Woo YJ, McLean C, Pech U, Li KW, Armstrong JD, Giangrande A, Callaerts P, Smit AB, Abrahams BS, Fiala A, Achsel T, Bagni C (2020) Aralar sequesters GABA into hyperactive mitochondria, causing social behavior deficits. Cell 180:1178-97.
   

• 低劑量的藥物就可轉(zhuǎn)換成有益的抗NASH（非酒精性脂肪性肝炎）的療法
  Jian C, Fu J, Cheng X, Shen LJ, Ji YX, Wang X, Pan S, Tian H, Tian S, Liao R, Song K, Wang HP, Zhang X, Wang Y, Huang Z, She ZG, Zhang XJ, Zhu L, Li H (2020) Low-dose sorafenib acts as a mitochondrial uncoupler and ameliorates nonalcoholic steatohepatitis. Cell Metab 31:892-908.
   

• 線粒體在移植過(guò)程中無(wú)法抵抗鈣超載
  Bertero E, O'Rourke B, Maack C (2020) Mitochondria do not survive calcium overload during transplantation. Circ Res 126:784-86.
   

• 使用替代氧化酶繞過(guò)線粒體復(fù)合物III會(huì)抑制急性肺氧感測(cè)
  Sommer N, Alebrahimdehkordi N, Pak O, Knoepp F, Strielkov I, Scheibe S, Dufour E, Andjelekovic A, Sydykov A, Saraji A, Petrovic A, Quanz K, Hecker M, Kumar M, Wahl J, Kraut S, Seeger W, Schermuly RT, Ghofrani HA, Ramser K, Braun T, Jacobs HT, Weissmann N, Szibor M (2020) Bypassing mitochondrial complex III using alternative oxidase inhibits acute pulmonary oxygen sensing. Sci Adv [Epub ahead of print].