動物呼吸測熱系統

產品功能及特色

精準：即時、連續、高精度監測O₂/CO₂/CH₄/NH₃ 氣體交換，量化淨能（NE）、代謝能（ME）等關鍵指標。
可控：整合人工氣候室，精確模擬控制溫度、濕度、光照等環境因子，實現環境代謝互作研究。
智慧：同步擷取攝食、飲水、體重、活動及行為視訊數據，建構多維度代謝表型圖譜。
可靠：專為長期、穩定、無人值守的科學研究與生產場景設計，資料安全可追溯。

代謝率與能量平衡

間接量熱法代謝監測：透過測量氧氣消耗（VO₂）和二氧化碳產生（VCO₂），計算基礎代謝率（BMR）、耗氧量、產熱量、呼吸交換比（RER），是評估能量代謝的「黃金標準」。

測量總能量攝取（Gross Energy, GE），糞便中的能量（Fecal Energy, FE），尿液中的能量（Urinary Energy, UE），甲烷排放所造成的能量損失（Methane Energy, ME），熱增耗（Heat Increment, HI）

攝食、飲水、體重監測

即時記錄進食量、飲水量、體重變化，建立「攝取-體重」動態曲線，用於評估食慾調節、肥胖模型或藥物幹預效果。

攝食飲水控制，可程式控制餵食/飲水時間，實現精準營養幹預，用於間歇性斷食實驗。

攝食飲水偏好測試（如高脂vs 正常飼料）

生理指標遙測

透過無線微型感測器（如心率、體溫、血壓、腦電、肌電）即時監測體內生理狀態，無需束縛，減少應激，適用於長期慢性研究。

樣本採集

自動收集動物糞便和尿液，防止降解，用於後續代謝組學、荷爾蒙分析、微生物群研究。

環境控制

人工氣候室是一種能夠模擬各種氣候條件以滿足動物研究需求的實驗室，可實現恆溫、恆濕及光照控制。溫度：6℃ ~ 42℃，精度±0.8℃；濕度：30%RH ~ 95%RH，精度±4%RH；光照：0-1000lx，100 級可調，模擬光照晝夜節律；即時監測溫度濕度，配備智慧新風系統：新風換氣量10 - 9500 m³/h 連續空氣艙內品質可保障，10 - 連續空氣量10 - 連續空氣內品質。

全方位監控

超高清視覺感知，智慧雲端控制，高保真音訊擷取，雲端協同與遠端管理

矩陣式高精度氣體分析技術

採用多感測器協同的矩陣式測量架構，有效解決傳統感測器漂移與精度瓶頸。透過智慧資料融合與自適應校正演算法，確保O₂（精度≤0.01%）與CO₂（精度≤0.01%）測量的長期穩定性與可靠性。

為了進一步提升儀器的準確性，塔望科技採用矩陣式測量方式，該方式自成閉環系統，可自動透過差異率數據得到更高精度更佳穩定性的數據。塔望科技的矩陣式測量技術是為了解決能量代謝測量中氧氣感測器精度和穩定性問題而設計的，它透過建立一個感測器網路來提高整體系統的準確性和可靠性。

系統組成

系統配置可移動式豬用、家禽用及反芻動物專用代謝系統，滿足不同物種、不同體型的精細化研究需求。

反芻動物實驗代謝系統

豬用能量代謝艙

家禽呼吸測熱系統

專業版數據擷取與分析軟體

一體化平台：整合資料擷取、設備控制、即時顯示、回放分析於一體。

合規安全：符合GLP規範，支援使用者權限管理、操作審計追踪，資料可匯出為Excel/TXT等格式。

監測參數全面： VO 2、O 2in、O 2out、DO 2、ACCO 2、VCO 2、CO 2in、CO 2out、DCO 2、DNH 3、ACCCO 2、RER、HEAT，Activity，進食、飲水、體重數據

核心應用領域

傳統飼料評估多依賴消化能（DE）或代謝能（ME），難以反映動物真實可利用能量。本系統基於間接測熱法，可精確測定動物在特定飼糧下的氧氣消耗量（VO₂）、二氧化碳產生量（VCO₂）、甲烷排放（CH₄）及熱增耗（HI），進而計算淨能（NE）－即真正用於維持與生產的有效能量。

飼料效率（如RFI, Residual Feed Intake）和甲烷排放量具有中等遺傳力，是未來育種的關鍵性狀。本系統可對個別動物進行長期、連續、無壓力的代謝監測，精準取得其：

• 單位增重能耗

• 攝食行為模式（如採食頻次、單次採食量）

在全球氣候變遷與密集養殖背景下，環境脅迫（如熱壓力、濕冷、光照紊亂）顯著影響動物能量分配策略。依託人工氣候室+代謝艙一體化平台，可精準模擬極端溫度（6–42℃）、高濕（>90%RH）、晝夜節律紊亂等場景；

揭示熱應激閾值、舒適區範圍、適應性調節機制，為智慧環控系統設計與福利養殖標準制定提供科學依據。

4. 疫病與健康管理：建構「代謝-行為」雙維度早期預警體系

本系統通過：連續監測VO₂、VCO₂、RER（呼吸商），捕捉能量代謝失衡訊號，影片分析辨識站立/躺臥時間、行走軌跡、社交互動等行為特徵，實現對疾病發生前24–72小時的超早期預警，大幅降低治療成本與死亡率，提升生物安全水平與動物福利。

參考文獻

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