大小鼠轉輪節律監測系統

大小鼠轉輪節律監測系統是由動物自發運動來推動跑輪，籠內動物長期活動的信息，如跑輪轉動方向、轉數、累計總行程等。適合動物生理節律、循環律動、攝食、營養、肥胖、糖尿病、心血管等與代謝相關性的研究，可選裝隔音箱，程序化照明系統，視頻監控系統，呼吸熵模塊等。

糖尿病模型的運動監測方案

1.核心監測指標與設備

基礎參數：采用大小鼠轉輪節律監測系統（如ZL-017型號），記錄跑輪轉數、累計行程、平均速度（分辨率360P/R，支持連續監測180天），重點關注黑暗期活動量（嚙齒類動物夜間活躍，與人類代謝節律對應）。

代謝關聯指標：選配呼吸熵模塊，同步監測運動時的耗氧量（VO?）和二氧化碳生成量（VCO?），計算呼吸熵（RQ=VCO?/VO?），評估糖/脂代謝供能比例。

2.實驗設計要點

分組設置：對照組（正常飲食+生理鹽水）、糖尿病模型組（STZ誘導+高脂飲食）、運動干預組（模型組+強迫跑輪/自主跑輪）。

監測周期：造模成功后（空腹血糖＞11.1mmol/L），連續監測4周，每日記錄光照期（7:00-19:00）黑暗期（19:00-7:00）的運動數據，分析晝夜活動差異。

數據驗證：結合血糖監測（每日空腹+餐后2小時）和糖化血紅蛋白（HbA1c），驗證運動對血糖控制的影響。

晝夜節律紊亂的造模與數據分析指導

1.造模方法（兩種經典方案）

方案一：光周期紊亂模型

操作：采用程序化照明系統，將12h光照/12h黑暗（LD12:12）改為不規則光照（如每周提前6小時亮燈，模擬倒時差）或持續光照（LL），造模周期2-4周

驗證指標：通過轉輪系統監測活動相位偏移（如活動峰值時間提前/延后），或檢測外周組織（肝、腎）的Clock、Bmal1等節律基因表達。

方案二：睡眠剝奪模型

操作：使用睡眠剝奪儀（如平臺水環境法）或輕柔刺激法（每小時觸碰動物1次），每日剝奪睡眠5-6小時，持續4周

驗證指標：檢測血清皮質酮水平（升高）、體重變化（下降），或通過EEG/EMG記錄睡眠結構（NREM/REM比例）。

2.數據分析核心流程

節律參數計算

周期長度（τ）：通過余弦函數擬合活動數據，計算24小時周期的偏移（正常τ≈24h，紊亂模型τ＞25h或＜23h）。

相對振幅（RA）：評估節律強度（RA=（峰值-谷值）/（峰值+谷值），紊亂模型RA顯著降低）。

統計工具：使用ClockLabActiView軟件，生成節律波形圖（標注光照/黑暗時段），并進行余弦分析周期ogram分析

多模塊聯用的操作培訓（以代謝-節律研究為例）

1.模塊組合方案

核心模塊

轉輪節律監測系統（運動數據）+程序化照明模塊（節律調控）+呼吸代謝艙（能量代謝）+血糖監測儀（代謝指標）。

連接邏輯：通過同步時間戳將光照周期、運動數據、血糖值、呼吸熵等參數整合，分析“光照-運動-代謝”的時序關聯。

2.標準化操作流程

設備校準

光照模塊：用 lux計校準0-1000lux光照強度，誤差≤±5lux。

代謝艙：用標準氣體（O? 20.95%，CO? 0.03%）校準氧電極，確保VO?測量誤差＜2%。

動物適應：實驗前3-7天將動物放入聯用系統籠體，每日撫摸10分鐘，減少應激導致的活動異常。

數據采集：設置10分鐘/次采樣間隔，連續記錄72小時，導出原始數據后用R語言（CircStats包）進行節律分析。

3.常見問題解決

數據不同步：檢查設備間的時鐘同步（建議統一連接實驗室NTP服務器）。

運動數據異常：若動物跑輪轉數驟降，檢查是否存在足底損傷（建議使用光滑材質跑輪，如防彈玻璃）。

總結與工具推薦

核心設備：大小鼠轉輪節律監測系統（帶照明模塊）、呼吸代謝艙、血糖儀。

分析軟件：ClockLab（節律分析）、Prism（統計繪圖）、Python（時序數據挖掘）。

延伸建議：若研究糖尿病與節律的交互作用，可增加胰島素敏感性檢測（如ITT試驗）和病癥因子測定（如IL-6、TNF-α），深化機制研究。