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概要
Oxygraph+はサンプルが呼吸をする時に発生する酸素、または消費する酸素を測定します。 クラーク型の酸素電極には、反応速度の速いメンブレンを採用しています。 スターラー付きのコントローラーで正確な酸素濃度がモニターできます。
★S1酸素電極ディスク 40年の実績を持つ品質・信頼性を伴うセンサー
- 交換用酸素電極ディスク
- Oxyview、Oxygraph +、Oxytherm +、およびOxylab +電極制御ユニットで使用する場合
- 従来のOxygraphおよびOxylab電極制御ユニットでも使用可能
- 部品番号 S1
1970年代初頭のTomDelieuとDavidWalkerによる元の設計以来、S1クラークタイプの酸素電極ディスクはほとんど変更されていません。これはセンサーの品質と信頼性の真の証です。 S1は、エポキシ樹脂ディスクにセットされたプラチナカソードとシルバーアノードで構成され、酸素透過性PTFEメンブレンの下に50%飽和KCl溶液の層をトラップすることによって使用できるように準備されています。 メンブレンの下に配置されたペーパースペーサーは、アノードとカソードの間に電解質の均一な層を提供する芯として機能します。 これらの電極間に小さな電圧が印加されると(白金は銀に対して負になります)、流れる電流は最初は無視でき、白金は分極します(つまり、外部から印加された電位を採用します)。 この電位が700mVに増加すると、酸素は白金表面で還元され、最初は過酸化水素H2O2になります。そのため、電子が酸素(電子受容体として機能)に供与されると極性が放電する傾向があります。 次に流れる電流は、化学量論的にカソードで消費される酸素に関連しています。
S1は、電極制御ユニットに接続すると、酸素濃度の小さな変化を検出するための高速で効果的かつ正確な方法を提供します。
★DW1電極チャンバー
0.2〜2.5mlの液相サンプル中の溶存酸素測定に対応した汎用性の高いチャンバー
DW1&DW1 ADカタログダウンロード
★DW1/AD電極チャンバー
呼吸分析に特化した0.2mlの少量サンプルに対応した気密プランジャーは、測定不具合を引き起こす可能性のあるチャンバー内への周辺酸素の流入を防止します。
DW1&DW1 ADカタログダウンロード
★DW2/2電極チャンバー
液相サンプルに対応した分光分析と酸素測定を同時に行う高度な酸素電極チャンバー。
DW2/2カタログダウンロード
DW2/2電極チャンバーが使用出来る、新製品のFMS-300は、教育システムの使いやすさと、高レベルの研究グレードのデータを提供する能力と機能を組み合わせた、最先端のパルス振幅変調(PAM)クロロフィル蛍光計です。幅広い付属コンポーネントにより、さまざまな種類のサンプルで実験を行うことができます。FMS-300カタログ(約7.3MB)ダウンロード
Hansatech FMS-300 教育・研究用パルス変調蛍光測定システムのページはこちら
★DW3電極チャンバー
1~20mlの海水試料に対する大型藻類の光合成/呼吸測定に適したチャンバー。
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★LD1/2電極チャンバー
リーフディスクサンプルの酸素交換を測定するエントリーレベルのチャンバー。
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★LD2/3電極チャンバー
リーフディスクサンプルの酸素交換を測定する高精度な温度制御機能を備えたチャンバー。
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★OXYT1
サンプルおよび電極の温度を制御するペルチェ付制御ユニット。
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★LED1
DW2/2用に設計された3色(白色、青色、赤色から1種選択)の単一LED光源。出力:2000μmolm-2 s-1
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★OXYL1
光源が内蔵された制御ユニット。
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★LH36/2R
36個の赤色LEDを組み合わせた光源。DW3液相電極チャンバー、LD1/2、LD2/3ガス相電極チャンバー用に設計されています。
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★LS2
高輝度(100W)タングステンハロゲン光源。
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★OXY/ECU
OxygraphおよびOxythermシステム用アクセサリ。、水素および酸化窒素等の分析を可能にします。 Oxygraph+、Oxytherm+、Oxylab+用のOXY/ECUアクセサリを使用することで、-1200mV~-600mVおよび600mV~1200mVの範囲において50mVステップで分極電圧をユーザーが選択でき、システムの柔軟性を向上させることが可能です。 これにより、一酸化窒素のような他の物質を-800mVで測定することができます。更にOXY/ECUはS1酸素電極ディスクを、+700mVの逆極性で液相/気相水素測定が可能なプラチナブラック/塩化銀電極に変換するメッキ工程を自動化しました。
OXY/ECUカタログダウンロード
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クラーク型酸素電極は、ミトコンドリア機能の研究において依然として不可欠なツールであり(Li & Graham, 2012)、(Paital & Samanta, 2013)、古典的な生化学と最先端の生物医学技術のギャップを埋める役割を果たしています。Oxygraph+やOxytherm+ Rなどの酸素電極制御ユニットと組み合わせることで、そのシンプルさ、堅牢性、そして費用対効果に加え、酸素消費量をリアルタイムで視覚的に追跡できるため、クラーク型酸素電極を用いた呼吸測定計は、幅広い研究者や研究機関にとって利用しやすくなっています。
クラーク型酸素電極は極めて汎用性が高く、単離ミトコンドリア、無傷細胞、組織ホモゲネートにおける呼吸測定が可能です。酸化的リン酸化(OXPHOS)、基質利用、薬物の効果といったミトコンドリアの主要なプロセスについて、直接的かつ定量的な知見を提供します。酸素は電子伝達系における終末電子受容体であり、その消費量はOXPHOS中のATP産生と直接相関するため、酸素消費量の測定はミトコンドリア機能の評価において極めて重要です(Li & Graham, 2012、Silva & Oliveira, 2012)。
ミトコンドリア機能不全に関する研究において、クラーク型酸素電極は、神経変性疾患や代謝疾患などの病態に関連する酸素消費量の微妙な変化を検出する上で非常に有用です。堅牢な設計とシンプルな操作性により、初心者から経験豊富な研究者まで幅広く対応できます。また、最新のソフトウェアとの統合により、データの取得と解析が容易になります。
Hansatech Instruments社の酸素電極は、エポキシ樹脂製のディスクにセットされた白金陰極と銀陽極で構成されています。酸素電極は、酸素透過性PTFE膜の下に50%飽和KCl電解液層を封入することで使用可能になります。膜の下に置かれた紙製スペーサーは、陽極と陰極の間に均一な電解液層を形成する芯として機能します。これらの電極間に低電圧を印加すると、最初は流れる電流はごくわずかで、白金陰極は銀陽極に対して分極します。この電位が700 mVまで上昇すると、白金表面で酸素が還元され、最初は過酸化水素(H2O2)になります。そのため、電子が酸素(電子受容体として作用)に供与されるため、極性は放電する傾向があります。このとき流れる電流は、陰極で消費される酸素量と化学量論的に相関します(Walker, 1987)。
Hansatech Instruments社製 呼吸測定用酸素電極システム
Oxygraph+およびOxytherm+ R高解像度呼吸測定システムは、ミトコンドリア呼吸や酵素活性の微妙な変化を観察する必要がある細胞代謝研究において、貴重なツールです。
これらの高感度システムは、様々な呼吸測定アッセイを簡単にセットアップできます。データ取得ソフトウェアでは、ユーザーが定義した取得速度で酸素濃度と酸素フラックスがプロットされ、実験結果を非常に便利で分かりやすい画面で表示します。データ取得結果をリアルタイムで観察できるため、研究者は基質、阻害剤、脱共役剤の添加後の酸素フラックスを詳細にモニタリングし、必要に応じて迅速に実験プロセスを変更することができます。
さらに、pHプローブ電極やその他のイオン選択電極(ISE)からの信号も記録できます。これにより、研究者はpHレベルやミトコンドリア機能の重要な指標(膜電位(TPP+)、カルシウム(Ca2+)、カリウム(K+)活性など)とともに、酸素フラックスの変化を詳細にモニタリングできます。ISEと、必要に応じて参照電極は、Oxygraph+またはOxytherm+ R装置に直接接続できるため、あらゆる研究室にとって便利でコンパクトなソリューションとなります。
柔軟性を最大限に高めるため、最大8台の装置をマルチチャンネルシステムとして操作できます。これにより、異なるサンプルタイプや異なる条件(pHや温度など)で複数のアッセイを同時に実行できます。
Oxygraph+ コントロールユニット
測定範囲
酸素:0~100%、pH:0~14pH、Aux:0~4.096V
信号入力
S1 O2電極(SMB)、pH/ISE(BNC)、Aux(8ピンMiniDin)、
分解能
酸素 : 0.0003%(24ビット)、pH : 0.0006pH(16ビット)、
Aux : 62.5μV/ビット (16ビット)
分極電圧
700mV
入力感度
0 ~ 9000nA
マグネティックスターラー
150 ~ 900rpm、%ステップでソフト制御
サンプリングレート
0.1 ~ 10回/秒
エレクトロニクス
マイクロコントローラー:32 MHz ADCで動作する16ビット高性能CPUデュアル、ローパワー、16/24ビットシグマデルタ
通信
USB2.0
アナログ出力
0 ~ 4.5V O2信号
外形寸法
200 x 110 x 60 mm
重量
0.45 Kg
電源
90 ~ 264Vac@1A、12V DC@100mA
DW1/AD電極チャンバー
適合性
液相の呼吸・光合成
構造
アクリル
サンプルチャンバー
ガラス管
サンプル量
0.2 ~ 2.5ミリリットル
温度制御
循環式恒温水槽(別途必要)に接続したウォータージャケット
寸法
65 x 105 mm
重量
100グラム
プランジャー
高さ調整可能、試料添加用中央ボア付きプランジャーアセンブリ
S1酸素ディスク
電極型
クラーク型ポーラログラフ式酸素センサー
電極出力
21% O2で標準1.6μA
残留電流
0% O2中で通常0.04µA
応答時間
10 ~ 90%、通常5秒以下
酸素消費量
通常<0.015µmol / hr-1
Oxygraph+システムには、以下のコンポーネントが付属しています。
- OXYG1+ : Oxygraph+電極制御ユニット
- DW1/AD : 電極チャンバー
- S1 : 酸素電極ディスクとSMB-SMB接続ケーブル
- A2 : 電極膜をスムーズに装着させるメンブレンアプリケーター
- A3 : DW1/ADの分解・洗浄に必要なトッププレートキーとアライメントジグ
- S2/PL : マグネティックスターラー5個パック
- S3 : 交換用ホウケイ酸ガラス製反応容器2個入りパック
- S4 : PTFEメンブレン(0.0125mm x 25mm x 33m)
- S7A : DW1/AD用交換Oリングセット
- S16 : S1電極ディスクのクリーニングキット
ミトコンドリア機能およびその他の研究分野における高解像度呼吸測定アプリケーション
Hansatech Instruments社のOxygraph+およびOxytherm+Rは、ミトコンドリア機能、生体エネルギー、その他の呼吸測定アプリケーションにおける高解像度、高感度、かつ費用対効果の高い分析に最適です。リアルタイム酸素フラックス測定とイオン選択電極(ISE)からの同時データを組み合わせることで、pH、カルシウム(Ca2+)またはカリウム(K+)活性、あるいは膜電位(TPP+)を測定できます。
生物医学、生化学、バイオテクノロジーの様々な研究分野には、以下が含まれます。- ミトコンドリアの機能不全および疾患
- 脳/神経損傷および神経変性疾患を含む神経学
- 腫瘍学/がん研究
- 医薬品
- 老化
- 心臓病学および心血管疾患の研究
- 糖尿病研究を含む内分泌学
- 肝臓病学
- 細菌性およびウイルス性感染症の機能と治療に関する研究
- メタボロミクス
- 運動学および運動生理学の研究
- 真菌学
- 生態毒性学
- バイオ光起電力
- ナノ材料
- バイオ精製
下のボタンをクリックすると、Hansatech Instrumentsの高解像度呼吸測定システムが生物医学研究に使用されている論文の一覧をご覧いただけます。
高解像度呼吸測定に関する出版物はこちらのリンクを参照ください。下のボタンをクリックすると、ミトコンドリア機能、生体エネルギー、その他の呼吸測定アプリケーションの研究における高解像度システムの使用例をご覧いただけます。
高解像度呼吸測定測定はこちらのリンクを参照ください。
生物医学研究における応用
以下は、Hansatech Instruments社の呼吸計がミトコンドリア機能やその他の細胞エネルギー研究における呼吸測定研究に使用された最近のトピックの例です。
トピック例はこちらのリンクを参照ください。
スターラーバー
DW1、DW1/AD、DW2/2用PTFEコーティングマグネットフォロワー5個入り。型番 S2/P
メンブレン
PTFEメンブレン30mリール、寸法 0.0125mm x 25mm x 30m、型番 S4
メンブレンアプリケーター
電極ディスクの作成が容易になります。型番 A2
電極ディスククリーニングキット
電極板クリーニングペースト&綿棒、型番 S16
アクセサリー&スペアパーツカタログダウンロード
「酸素発生測定」『低温科学』67 pp. 89-94. 北海道大学低温科学研究所, 日本光合成研究会
文献についてはこちらをご参照ください。
ファインバブル分散液の酸素含有量を測定する画期的な方法
文献についてはこちらをご参照ください。
Hansatech社製品を使った論文一覧データベース
データベースついてはこちらからダウンロードできます。
Oxyview1 酸素測定入門システム
Oxyview1 酸素測定入門用システムは、酸素電極技術を使用した光合成および呼吸測定を指導するための低コストシステムに対する需要がますます高まっていることに応えて設計されました。
Oxyview1の詳細についてはこちらをご参照ください。酸素電極システムを考案したDavid Walker教授自身による解説書(日本語版:約193MB)ついてはこちらからダウンロードください。
・蛍光測定と同時に酸素モニタリングもされたい場合、同社製酸素電極システムを使用ください。
光合成/液相酸素電極システム Chlorolab 2+のページはこちら