Oroboros O2k 細胞能量代謝分析系統

Oroboros O2k 細胞能量代謝分析儀
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、能量來源不足導致的一組異質性病變。線粒體是密切與能量代謝相關的細胞器，細胞的成活(氧化磷酸化)和細胞死亡(凋亡)均與線粒體功能有關，特別是呼吸鏈的氧化磷酸化異常與許多人類疾病有關。


O2k細胞能量代謝測量/分析儀，該系統通過極譜氧電極和熒光技術實現對樣本的線粒體呼吸功能以及生物體的能量代謝進行定量及分析。

O2k檢測參數：pO₂（耗氧率）、RCR（呼吸控制比率）、pH（產酸率）、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、質體醌、植物氧氣釋放速度。
可進行單一參數監測分析以及多參數實時記錄分析并可對溫度、攪拌速度等條件進行控制。


O2k檢測樣品：線粒體、原代細胞、傳代細胞、組織器官、血液、微生物、植物細胞等。


O2k應用領域：運動生理學、線粒體醫學、老齡化醫學、干細胞醫學、癌癥、肥胖、糖尿病、氧化應激、藥理與毒理、心血管類疾病、神經退行性病變等。


產品型號：
O2k-FluoRespirometer（含熒光檢測系統）
O2k-Respirometer (不含熒光檢測系統）
NextGen-O2K(動植物兼備檢測系統）

性能特點：

?  雙通道系統/多通道系統
?  測量樣本容量0.5ml-3.5ml
?  溫度范圍：4-47℃，溫度穩定性為0.002℃，可進行低溫試驗
?  具有可變速的磁力攪拌功能
?  極譜氧電極傳感器，檢測氧流量分辨率為1 pmol O₂?s^-1?ml^-1
?  熒光檢測單元：雙通道/四通道。
?  熒光檢測參數包括：MMP、ATP、Ca²⁺、ROS、NADH
?  獨立外接電極單元：pH、H₂O₂、TPP⁺、H₂S、NO、質體醌
?  樣品腔為杜蘭玻璃、鈦金屬等低活性的材質，降低背景氧干擾
?  同步顯示流動氧的濃度；自動進行氧信號的校正
?  具有注射和回抽的功能，自動化控制，可在軟件的編程下進行定時、定量的加樣，不限制加樣次數
?  組織勻漿工具，采用勻漿管技術對樣本進行研磨，樣本需求量可為幾毫克
?  可自由設計實驗，根據實驗設計實時的加入不同的底物、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：可實時顯示并記錄測量參數；可在實驗過程中隨時更改實驗設計；可自動進行氧氣等參數的校準；具有Protocol編程功能，支持客戶自定義編程以便重復實驗，同時廠家提供多種Protocol程序，方便客戶選用

技術優勢：
?  電極檢測方法
?  實驗使用試劑開放，無實驗耗材消耗
?  封閉性檢測環境，可進行低氧/常氧/高氧實驗
?  擁有加熱/制冷模塊，可實現電子控溫
?  定量檢測方式，直接檢測樣本消耗O₂的含量
?  具有攪拌系統的檢測腔，確保腔室內樣本溶液均勻


學術優勢： 
使用O2k產品發表的文章多達800多篇！發表過的雜志包括《Cell》、《Nature Genetics》、《Diabetes》等！ 


服務優勢：
Oroboros公司是一家集儀器制造，銷售，線粒體研究培訓為一體的技術型公司，公司每年定期舉辦線粒體研究培訓班，與客戶一起建立一個線粒體研究網站是Oroboros公司的發展理念。

實驗目的：為探究不同濃度解耦聯劑FCCP對細胞氧耗率OCR的影響。
細胞經氧化磷酸化抑制劑寡酶素處理后，細胞的耗氧率降低，使細胞呼吸達到Leak水平。
實驗第30分鐘開始加入0.5uM  FCCP，并每間隔120秒逐量增加0.5uM.
實驗數據結果顯示，隨著FCCP濃度的不斷增加，細胞耗氧量呈現增加的曲線，并且在FCCP濃度加入劑量為5.5uM時出現較高耗氧率。
而再增加濃度并不會使細胞耗氧率出現明顯增加，這表明FCCP的濃度為5.5uM。




實驗目的：為了解細胞的能量代謝機制
實驗樣本為不同量的人類股外側肌組織，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胞代謝測量分析系統中，并分別加入蘋果酸、辛酰肉堿、ADP、谷氨酸、琥珀酸、魚藤**、丙二酸、粘噻唑、以及抗霉素等，觀察細胞的耗氧情況。紅色曲線為樣本A，綠色曲線為樣本B，實驗數據顯示不同量樣本加入相同劑量的藥物后耗氧率基本相同。




實驗目的：TIP 2K 微量滴定系統對FCCP試劑濃度探索
實驗中使用TIP 2k微型滴定泵加入解耦聯劑FCCP（U），實驗設定滴定間隔120秒，循環滴定15次，每次逐量增加0.5uM，加藥濃度從0.5uM-7.5uM。耗氧率隨解耦聯劑FCCP的不同濃度的變化而不同；O₂含量逐步下降。




實驗目的：為測量小鼠心肌細胞的耗氧率與H₂O₂之間的相互作用
實驗中分別添加活性氧、琥珀酸鹽、谷氨酸、ADP、寡霉素、FCCP，實驗設置為不同實驗樣本中加入藥物的劑量相同，但順序不同，實驗數據顯示不同的藥物添加順序對細胞代謝、氧化磷酸化過程產生了不同的影響。（藍色曲線為氧含量；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的人類CYFIP1同源基因的果蠅突變體表現出線粒體過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.
   

• 線粒體在移植過程中無法抵抗鈣超載
  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線粒體復合物III會抑制急性肺氧感測
  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].