OxyLite™组织氧分压监测系统 单、双和四通道溶解氧及温度测定

概述

组织与器官的存活依赖于细胞中的线粒体得到充足的氧气供应。组织氧分压监测提供了细胞水平的氧气获得能力。


我们的氧分压传感器基于先进的荧光淬灭技术。可以连续、定量监测组织中一个小区域的氧分压与血流。相对于基于极谱法氧分压设备,我们的产品具有几个关键的优势,使得我们的设备更加易于使用并且更适合在生理范围内监测氧分压,且在低氧的条件下具有极好的灵敏度。


本产品的应用范围包括肿瘤氧气监测/血管再生;在中风和脑损伤情况下的脑组织氧分压监测;重要器官和肌肉组织监测;皮瓣监测;眼睛监测;伤口愈合,fMRI技术;以及细胞培养和生物反应器中的体外溶解氧监测等。


注:OxyLiteTM和OxyLiteTM Pro监测仪仅供实验室、工业和科研使用,不能用于临床。OxyLiteTM和OxyLiteTM Pro在未经主管部门批准的情况下,在科研和治疗中均不能直接用于人体组织监测。

主要优势

定量监测
基于荧光淬灭原理,定量监测溶解氧,数据单位是mmHg或者kPa。在体监测时可直接读出多种组织中的氧分压值,而血氧饱合度仅仅是反映血液中的血红蛋白中氧饱合的百分比。

灵敏度与精度 
第三代光电技术在pO2的生理范围(0-200mmHg)内,忒别是缺氧模型(0-15mmHg)提供了无可比拟的灵敏度,稳定性和精度。

无氧气消耗 
在监测的过程中不消耗组织中的氧气,因此非常适于连续的监测组织中的氧,尤其在组织缺氧的情况下。

微芯片传感器 
设备接口处采用“EEPROM”技术,易用性极佳,使用前无需校准,即插即用。

触摸屏 
OxyLiteTM Pro带有高灵敏度和高对比度的触摸显示屏,可视角度140o,可以实时显示数据,数据形式包括数字型和曲线型,也可通过触摸屏进行设置。

内置温度补偿 
监测氧分压时可自动或手动进行温度补偿。

多功能 
全面支持在体组织氧分压应用以及离体样本溶解氧监测(例如,低氧细胞培养,体外组织构建以及生物反应器等)。

在体监测伤害极小 
氧分压探头的直径范围在230μm-750μm适用于多种组织监测,并且将探头对组织的伤害降到最小。

MRI兼容 
专门型号的探头能够在MRI的条件下使用。

多通道可选
OxyLiteTM Pro有双通道和四通道的型号供选择,多通道的型号适用于同时监测多个组织位点的氧分压(例如,实验组织位点与对照组织位点的对比),及同时监测多个离体样本。

可升级 
在OxyLiteTM Pro的双通道型号上可以升级为四通道型号(需要返厂)。

单个探头多参数监测 
OxyLiteTM可以与OxyFloTM组合使用,配合集成于一个探头上的氧分压、血流灌注和温度传感器,即可实现单个探头监测多个参数。

模拟输出 
本系统能够输出模拟信号,可与第三方数据采集系统连接使用。

文章

用户感言

“我们小组已经成功地应用OxyLite针探针来测量组织氧合作用的变化,以响应药物治疗。OxyLite使我们能够收集重要的数据,以确定这些药物治疗在实验动物中的机制。我们非常喜欢拥有像OxyLite探针技术这样的校准方法,该方法可以从活体动物中收集准确,实时的生理数据。

泰斯·施罗德博士,杜克大学医学中心放射肿瘤学系,美国


“你们的设备把我带到了一些奇怪而美妙的地方,并在过去十年中贡献了大约十几篇原创文章。

罗杰·埃文斯博士,莫纳什大学生理学系,澳大利亚


“我使用BF / OT / E PO2 E系列传感器在氧分压的外部环境波动期间测量无脊椎动物体内的PaO2。由于氧分压探头的准确性和可靠性,我们可以设计实验,在环境变量变化期间提供氧分压的实时测量,并更准确地将其与行为响应联系起来。在实验设置期间,Oxford Optronix的工作人员随时可以帮助解决任何技术问题,甚至访问实验室检查实验设置并确保探头正常工作。我会向任何有兴趣在海洋科学中测量氧分压和温度的人推荐Oxford Optronix。

伊丽莎白·摩根博士,英国南安普敦大学国家海洋学中心

Q&A

OxyLite™ 测量哪些生理参数?

我们的氧气监测仪旨在测量在水性条件下(即相对湿度为100%的条件)的氧分压(pO2)。氧分压通常也称为“溶解氧”,与使用光谱技术(例如脉搏血氧仪)测量血红蛋白氧饱和度非常不同。我们的 OxyLite™ 监测仪还可选择从传感器尖端实时读取温度。


氧分压测量值与氧饱和度测量值有何不同?

我们的氧分压监测仪采用基于荧光的技术可以测量以mmHg或kPa为单位的溶解氧绝对值。在组织监测应用中,这提供了氧气供应(通过血液)和氧气消耗(通过组织/细胞代谢)之间的平衡的直接读数,即细胞和组织的氧气可用性读数。这与血氧饱和度评估(脉搏血氧饱和度测定)形成鲜明对比,后者仅描述血红蛋白氧合状态。


是什么让 OxyLite™独一无二?

许多关键功能使我们的氧气监测仪脱颖而出。最值得注意的是,我们的“EEPROM”连接器提供了无语伦比的质量和测量精度以及易用性。OxyLite™ 还独特地支持同时测量组织中的氧气和血液灌注,可与 OxyFlo™ 血流监测仪同时使用。


OxyLite™ 的典型应用有哪些?

事实证明,我们的氧气监测仪在肿瘤研究、脑监测、游离皮瓣/椎弓根皮瓣移植手术、移植手术和重要器官监测、外周血管疾病研究以及各种专业体外应用(包括缺氧细胞培养、组织工程和生物反应器监测)等学科中广受欢迎。


氧传感器是如何工作的?

我们的氧传感器基于荧光猝灭和光纤技术。LED短脉光源沿着光纤传感器传输,以激发粘结在传感器尖端的铂基荧光团。由此产生的荧光发射,通过仪器监测氧分子的淬灭。该仪器测量荧光的寿命,其与溶解氧的浓度成反比,并被解释为提供以mmHg或kPa为单位的氧气绝对值。


使用荧光技术进行氧传感有哪些优势?

与基于极谱法电极的设备相比,我们的传感器和监视器采用的新型荧光技术具有几个关键优势。其中包括没有氧气消耗(即使在缺氧条件下也允许连续测量氧气),工厂传感器预校准和校准稳定性以及在生理氧范围(0 – 200 mmHg)中的最大灵敏度。我们的许多光纤传感器也提供 MRI 兼容性。


校准氧气传感器需要哪些校准程序?

没有!我们的氧传感器出厂时已预先校准,从而消除了耗时的预校准或校准后程序。校准信息(每个传感器唯一)存储在传感器连接器内的 EEPROM 芯片上,并在连接后几秒钟内由监视器读取。因此,我们的氧传感器完全“即插即用”。


你们的氧传感器的测量范围是多少?

我们的氧传感器用于测量溶解氧 (pO2)在典型的生理范围内。官方支持的范围是 0 – 200 mmHg(0 – 约 25 % 氧气)。观察到的最大灵敏度在0 – 150 mmHg之间。


你们的氧传感器是由什么制成的,它们有多大?

我们所有的氧气微型传感器均由外径为230微米的光纤制成。传感器提供多种格式,包括微创“裸纤维”格式(带或不带集成温度传感器),坚固的针头封装格式(直径约650微米),或用于大面积传感的专业格式(通常在大型动物模型中)(直径约650微米)。光纤采用 PVC 或硅胶套管保护,长度通常为 2.5 m。


光纤传感器的优势是什么?

光纤传感器的使用使它们具有最小的侵入性,可以在工厂重新校准,提供MRI兼容性,以及重量轻和物理灵活性。


您的氧气监测仪是否支持同时使用多个传感器?

是的,OxyLite™ Pro 是一个双通道监视器,而 OxyLite™ Pro XL 是一个四通道监视器,能够同时驱动和读取多达 4 个氧传感器。这允许在体外同时从多个样品中取样,或同时从多达四个单独的组织部位收集生理数据。后者在比较病理组织位点和对照组织位点时可能有用。从多个组织部位监测的能力也为研究空间组织氧变异性提供了独特的可能性,或者相反,通过允许多部位信号平均,可用于减轻天然组织氧变异性。


你们的传感器是否无菌?

不。虽然我们在洁净室设施中制造氧气传感器,但它们不是无菌的。然而,氧气传感器可以使用70%的IMS或乙醇进行消毒。请注意,我们的氧传感器和氧气监测仪均未获得CE或FDA监管批准,不可用于人类实验。


OixyLte™或OxyLite™Pro型号能否用于体外氧气测量?

是的!我们的氧气监测仪和传感器非常适合预期氧气水平在仪器支持范围内(0 – 200 mmHg,或 0 – 约 25% 氧气)的体外应用。其小尺寸和光纤结构意味着我们的氧传感器特别适用于缺氧细胞培养、组织工程和/或生物反应器监测等应用。


您的氧传感器是否适合测量动脉血氧 (paO2) 或静脉血氧 (pvO2)?

是的,如果氧气浓度落在 0 – 200 mmHg 支持的动态范围内,则可以从全血原位连续测量氧气。长时间暴露可能导致传感器尖端周围凝血,具体取决于是否存在抗凝剂。


为什么提供集成温度的氧传感器?

基于荧光的氧传感对温度变化的敏感性很小。因此,为了获得最佳精度,我们的氧气监测仪可以使用连续温度输入(由热电偶提供)来自动补偿氧气测量。温度读数也可作为输出,其中温度本身就是一个理想的参数。


您的氧传感器支持的温度范围是多少?

支持的温度范围为 0 – 50 摄氏度。有效泵氧2信号温度补偿已在25-44摄氏度范围内进行了测试。


氧分压传感器采样范围是多少?

我们的光纤氧传感器尖端的表面积估计约为 0.25 mm²。在典型的组织中,该表面积可能对应于直接暴露于约1000个细胞。基于几个细胞层可能有助于溶解氧扩散进出传感器尖端,并且假设典型的细胞体积(大小)和组织细胞密度,我们的氧传感器在体内采样的组织体积估计在0.5 - 1 mm³的区域。


您的氧气监测仪是否具有临床使用的监管批准?

不。目前,我们的氧气监测仪和传感器不具备用于人类受试者的CE或FDA监管批准。

期刊引文

Marina N et al. (2020). Astrocytes monitor cerebral perfusion and control systemic circulation to maintain brain blood flow. Nat Commun 11(1), 131

Sheng T, Ong YH, Guo W and Zhu T (2020). Reactive oxygen species explicit dosimetry to predict tumor growth for benzoporphyrin derivative-mediated vascular photodynamic therapy. J Biomed Opt. 25(6), 1-13

Gehrung M, Bohndiek SE and Brunker J (2019). Development of a blood oxygenation phantom for photoacoustic tomography combined with online pO2 detection and flow spectrometry. J Biomed Opt. 24(12), 1-11

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