在密閉的呼吸瓶中測量02,H2,H2S,N2O,NO,pH,電位和溫度，微呼吸系統是測量密閉瓶中樣品生理代謝的理想工具，例如微藻的呼吸，細菌產硫化氫和pH的改變、小魚苗的呼吸、細胞或線粒體的呼吸等。

?可以依次測量多個微呼吸瓶

?光學氧電極帶自動溫度補償

?實時獲得在線的數據

?密閉的微呼吸瓶和環境壓力平衡

?可滅菌

?帶保護網可保護脆弱的樣品

?是教學的理想工具

微呼吸瓶

玻璃微呼吸瓶可泡在水浴中通過水壓密閉或滴加油在瓶塞毛細孔上進行密閉處理。微呼吸電極從微呼吸瓶塞頂部的毛細孔伸進微呼吸瓶中。微呼吸瓶體積：400uL、500uL、1mL、2mL、4mL、8mL（雙頭瓶）。可用注射器向微呼吸瓶中注射試劑來研究樣品的代謝和毒理。

單頭瓶（0.5ml、1ml、2ml、4ml）4ml

雙頭瓶（總體積8ml）

微呼吸系統設置

微呼吸支架最多能放8個微呼吸瓶，微呼吸電極剛好能從支架上方的孔中放進去，電極尖端的白色保護套正好頂在微呼吸瓶塞的頂部，電極從瓶塞的毛細孔通道伸入微呼吸瓶。微型磁石在瓶子底部旋轉進行攪拌，旋轉速度可調。在瓶底磁石上方加隔離網可以測卵等脆弱的樣品。

SensorTrace RATE微呼吸軟件

用于實時在線獲得樣品的濃度，軟件自動計算變化速率。并能設置多個樣品的測量程序。

Unisense微呼吸系統的核心優勢：

1.無與倫比的空間分辨率： 微米級的測量能力是最大亮點。它能揭示生物膜內部不同深度、沉積物薄層、單個細胞團簇甚至單細胞（配合特殊技術）的異質性呼吸活動，這是傳統整體（Bulk）測量方法（如溶氧儀測瓶耗氧）完全無法企及的。

2.極高的靈敏度和精度： 特別對于溶解氧，檢測限低，能探測極其微弱的呼吸信號，適用于低代謝活性的樣品（如深海底棲生物、古微生物培養）。

3.非侵入性與原位測量： 微電極對樣品的擾動極小，能在接近自然狀態下進行原位或模擬原位測量，結果更能反映真實情況。

4.多功能性與可擴展性：

?一臺核心放大器可連接多種類型的微電極（O2, CO2, H2S, N2O, CH4, pH等），系統高度模塊化。

?集成了剖面測量、二維掃描和整體耗氧測量等多種模式于一體。

?可與顯微鏡集成，實現光學觀察與化學測量的同步（例如，在顯微鏡下定位測量特定細胞）。

5.強大的軟件支持： SensorTrace軟件提供實時數據顯示、實驗過程控制（程序化）、數據分析和可視化功能（生成濃度分布圖、通量圖等）。

6.穩定性與可靠性： Unisense以高品質制造和穩定的傳感器性能著稱，確保實驗數據的可靠性和可重復性。

7.全球學術與工業認可： 被廣泛應用于全球頂尖大學、研究機構和領先企業，是相關領域研究論文和行業標準實踐中的重要工具。

微呼吸系統實操過程：

N2O還原菌生物動力學監測：

建立了一個同時監測DO和N2O的微呼吸系統，以檢測不同有機碳源對N2O還原菌生物動力學的影響。

細胞培養物在可容納兩個微電極和攪拌棒（Unisense，Aarhuis，Denmark）的H形小瓶（有效體積為10mL）中孵育。

每個細菌進行五次分批測試，每種測試都有不同的碳源，即乙酸鹽、琥珀酸鹽、甘油、甲醇或乙醇。

在每批試驗開始時，用移液管將10mL細胞懸浮液移到裝有DO和N2O的H形小瓶中

插入微電極（Unisense，Aarhus，Denmark），在小瓶中不留頂部空間。

隨后，20μL濃N2O溶液（24 mM，25?C） 被注射到小瓶中以獲得初始N2O

濃度約為50μ。

添加碳和電子源如下：乙酸鹽（320μmol L 1）、甲醇（420μmol L 2）、乙醇（210μmol L)、甘油（180μmol L 1）或琥珀酸（180μmolL 1）。

過量添加有機化合物以確保N2O還原活性不受電子供體短缺的限制。

微呼吸系統是在水浴中操作的

保持在30±0.2?C、 以便與之前在相同溫度下進行的結果進行比較，并在500rpm下攪拌。

N2O和DO測量使用Sensor Trace Suite軟件（Unisense）進行處理。

DO濃度與N2O濃度一起監測，因為它是影響N2O消耗活動的關鍵因素。

每批實驗后，通過添加2%戊二醛溶液固定細胞懸浮液，并使用顯微鏡（BZ-8100，Keyence，Japan）測定細胞計數。

在分批培養實驗中，攜帶不同碳源的分支I或分支II nosZ基因的受試細菌的凈生長產量。

所有批次試驗一式三份，從一式三份的實驗中獲得的標準誤差。

貼壁細胞呼吸速率測定：

因為O2在細胞培養基中擴散速率很低，由于正常的呼吸作用，靠近細胞附近會存在一個明顯的氧氣濃度的下降，形成一個線性O2濃度的擴散邊界層。

用O2微電極測量了手套箱內貼壁細胞層上面1.6mm厚度內的O2梯度，微電極步進25微米。通過Fick第一擴散定律計算氧氣通量。dC/dX為氧氣梯度的斜率，D為細胞培養基擴散系數，穩態條件下擴散邊界層氧氣通量=細胞呼吸速率。呼吸速率用fmol o2/h/細胞表示，用每平方厘米獲得的呼吸速率除以每平方厘米的細胞數。

結果表明，如果不測細胞周圍的O2濃度，則不可能正確關聯到體外培養結果（例如基因表達與細胞耗氧量），因為這和氣相記錄的O2濃度完全不同。因此監測細胞細胞周圍O2濃度和細胞的O2消耗十分重要。數據顯示，細胞融合時O2消耗劇增。（Pericellular oxygen depletion during ordinary tissue culturing,measured with oxygen microsensors）

懸浮細胞微呼吸瓶法測量：

微呼吸模塊包括：微型磁力攪拌器、微呼吸瓶支架、微呼吸瓶、小磁石、微呼吸系統（O2、H2S、H2、N2O、NO、pH、電位）

上圖測量了尼日利亞菌素/纈氨霉素非耦合的細胞呼吸速率受添加物的抑制情況，用微量注射器向微呼吸瓶添加：NADH(0.35 mM)，ADP(0.19 mM)，魚藤酮(0.1 mM)，琥珀酸鹽(20 mM)，抗霉素A(0.05 mM)，抗壞血酸鹽(10 mM)，KCN(0.5 mM)。（Evidence for aerobic metabolism in retinal rod outer segment disks）

生物反應器測量O2濃度變化：

本裝置能進行間歇性缺氧（5%的O2濃度、20秒和20%的O2濃度、50秒）的細胞培養工作，能讓細胞受到高頻率的低氧高氧的刺激。

用丹麥Unisense O2微電極測量了人肺泡上皮細胞（A549）和小鼠黑色素瘤細胞（b16-f10）在快速變化的缺氧模式下的氧濃度，連續測量8小時。圖A和圖B為兩種氧模式，周期都為90秒，只是缺氧階段持續的時間不同。圖C和圖D為兩種間歇性高氧模式。（A bioreactor for subjecting cultured cells to fast-rate intermittent hypoxia）

微呼吸系統應用論文：

微呼吸系統揭示異養反硝化菌在河口沉積物硫氧化和反硝化過程中的重要作用

非破壞性的方法測定浮游細菌氧濃度的變化

如何測定海洋浮游生物的暗社區呼吸率（DCR）

微呼吸系統實時評估胎兒和新生兒皮膚及心臟中硫化氫產生能力

Unisense微呼吸系統研究硫化氫與肺癌臨床特征的關系

微電極系統測量不同條件處理后有害藻華的光合速率和呼吸速率

鐵硫蛋白對分枝桿菌M.smegmatis中H2的消耗速率

內源性硫化氫抑制人類胎盤中sFlt-1的生成

肺組織中硫化氫產生的實時動力學