Columbus Instruments CLAMS 小動物総合モニタリングシステム

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オキシマックス等流量システム CLAMS-HC ホームケージ・総合モニタリングシステム

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出荷台数世界No.1の実績、運動量、摂食、摂水、採尿などの総合モニタリングシステム

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CLAMS 小動物総合モニタリングシステム

使用コンピュータ

1GHzペンティアム以上のWindowsXP以降で、COMポートまたはUSBを使い接続します。専用プログラムでデータは収録され、同時にリアルタイムにプロットされます。また、統計ソフトやエクセルにも取り込めます。

小動物総合モニタリングシステム(CLAMS) は最大32 匹のラットやマウスを1つのシステムに集約し、飼育しながら数々のパラメータを同時に連続してモニターします。

CLAMS の中核となるのは呼吸代謝モニターのOxymaxです。Oxymaxは開放系カロリーメータで、コロンバス社が新たに開発したバスシステムを使ってデータを総合的に管理します。Oxymaxをプラットフォームとして飼育動物の運動量、摂食、摂水、採尿などの測定データを統括的に記録します。

各サブシステムには専用のオプションが揃っており、非侵襲的に様々な生理学的、行動薬理学的なパラメータを24 時間自動的に連続してモニターします。

仕様
(1)運動量	X 軸、Y 軸、Z 軸( 水平及び立上がり) 運動　データ表示：総運動量、歩行運動量
(2)摂食･摂水	摂食量、摂食回数、摂食時間データ表示：カウント数、グラム数( 分解能 0.01g、または0.1g)
(2)摂食･摂水	摂水量、摂水回数データ表示：摂水カウント数、量(ml) ( 分解能 20 μ l)
(3)採尿	採尿重量データ表示：グラム数( 分解能 0.01g、または0.1g) 採尿凍結オプション
(4)Oxymaxにより収録される呼吸代謝データ	VO2 酸素消費量ml/ 体重/ 時間、及び mg VCO2 二酸化炭素産出量ml/ 体重/ 時間、及び mg 呼吸商 VCO2/VO2 熱量( ガス交換データから算出) Kcal/ 体重/ 時間

(1) Opto-M3 運動量モニター

赤外線ビームを使ったマルチチャンネルの自発運動量モニターで、最大32チャンネル分の総運動量と歩行運動をモニターします。測定行動範囲はX軸、XY軸、XYZ軸と自由に構成できます。

(2) 摂食摂水モニター

最大64 ヶ所に設置した食餌を電子天秤を使って0.01gの精度で摂食量をモニターします。食べ残しを測定から除外する工夫をこらした設計です。同時に摂水行動をカウント数(DM-8)又は、摂水量(VDM)を20μlの精度で測定できます。

(3) 採尿ケージ/冷却器

採尿ケージオプションに冷却器を付ければ僅かな放尿量の蒸発を防ぐと共に、分析したい尿中の化合物の分解を防ぎます。10mlの尿を10分で-10℃まで冷却します。

(4) Oxymax O2消費/CO2産出カロリーメータ

ハイスピードセンサーオプション:
従来のOxymaxにハイスピードセンサーオプションが揃いました。測定する動物間の測定間隔が縮まりますので、多くの動物を連続測定するCLAMSシステムに最適です。

データは標準センサーシステムに比べ8倍速くなります。このオプションには新しいジルコニアO2センサーと微量サンプルで応答する高感度CO2センサーを使い、配管チューブドライヤーが水蒸気を除去しサンプル量も最小限に抑えます。この効果により1チャンバーあたりサンプリング時間を45秒まで節減できます。

MDIコントロールソフトウェア

MDIは包括的なソフトウェアで運動量、摂食摂水などのデータを総合的に管理します。CLAMSではOxymaxのデータも統合します。

給餌装置のアクセスコントロール

CLAMSには給餌装置へのアクセスをコントロールする機能が付いています。コントロールは、コンピュータコントロールの様々な方法により、オート、マニュアルで行うことができます。あらかじめ設定した時間スケジュールや、カロリー消費のプロトコルに従った消費量に基づき、コントロールします。

時間によるコントロール

最も標準的な給餌装置へのアクセスコントロール方法です。例えば、左上の図では、6時間オープン、6時間クローズという12時間周期でのコントロールをしています。

摂取量によるコントロール

餌の重さでアクセスをコントロールしているのが左中央の図です。あらかじめ設定した重さ(左図では8g)に到達するとクローズします。

時間と摂取量によるコントロール

時間と摂取量を組み合わせたコントロールも可能です。左下図では上図と同様の12時間周期のプロトコルに加え、4gという摂取量制限を組み合わせています。12時から18時まではオープン状態のはずですが、摂取量が4gを超えた16:29の段階でクローズとなります。

睡眠の検出と解析

CLAMSでは睡眠の検出を行うことができます。睡眠開始のトリガーとなる閾値をアクティビティと時間に対して設定し、その閾値に基づいた定義を定めます。アクティビティはIRビームセンサーで検出され、ビームを妨害したカウントが記録されます。epochsと呼ばれる時間ベースで解析が行われます。ユーザーが指定した閾値と同じかそれより低いアクティビティカウントとなるepochsが、いくつ連続して続いた場合に睡眠と判定するかを定めることにより、睡眠検出アルゴリズムを設定します。

一匹または複数の動物に対し、次のパラメータが解析できます:

睡眠回数
平均睡眠時間(epochs)
最小睡眠時間(epochs)
最大睡眠時間(epochs)
総睡眠時間(epochs)
解析ウィンドウ内における睡眠の%時間

解析モジュールCLAX

CLAXでは複数のデータを比較するために、平均とエラーバーで示すBox& Whisper形式と同様に時間に対してデータを表示します。短期的な偏りの影響を抑えるために、移動平均やSavitzky-Golayフィルターを使用することもできます。また、パラメータ vs. 時間プロットのほかに、パラメータ vs. パラメータプロットも行えます。

型式	品名
CLAMS	CLAMS総合モニタリングシステム構成内容：代謝(パラマグネチックO₂センサー)+行動量XZ+摂餌量+飲水量+センターフィーダーケージ

CLAXでは次のような統計値が算出できます: