新陳代謝系統(tǒng)是計算機(jī)控制的小動物飲食及氣體代謝監(jiān)測系統(tǒng)，可以自動測量動物的水和食物消耗量、固體和液體排泄物質(zhì)量、氧氣/二氧化碳消耗量、熱量消耗、睡眠時間、環(huán)境溫度濕度、體溫和心率。一套系統(tǒng)多可以同時測量32只動物的新陳代謝狀況，能夠連續(xù)自動運(yùn)行70個小時。動物尿液可以冷卻以便于儲存。
新陳代謝系統(tǒng)由動物行為監(jiān)測、能量代謝測量及其它選配生理指數(shù)監(jiān)測模塊組成，其中動物行為監(jiān)測由籠舍和各種動物行為監(jiān)測裝置組成，能量代謝測量由籠舍、氣體分析儀和氣體流量控制單元組成
系統(tǒng)通過測量動物消耗的氧氣和產(chǎn)生的二氧化碳計算出動物的熱量消耗。氧氣的測量使用電化學(xué)電極，順磁性傳感器或氧化鋯高速傳感器。氧氣傳感器和紅外二氧化碳傳感器在1-2分鐘內(nèi)測試一個代謝籠。傳感器精度可以達(dá)到0.001%。系統(tǒng)還可以選配流量計測量空氣流速而且可以控制氣體流量。
新陳代謝系統(tǒng)可以選擇頭頂投食、側(cè)邊投食或中央投食方式，電子天平測量的食物消耗精度達(dá)到0.01克。食物可以是顆粒狀、粉末狀或液體食物。系統(tǒng)計算機(jī)可以根據(jù)時間、食物消耗量或熱量消耗設(shè)定自動投食或阻止進(jìn)食。飲水量通過動物口舌接觸吸管進(jìn)行計次，每次微量泵提供20μL水，此裝置也可以計量流質(zhì)食物。排泄物通過網(wǎng)狀底板分離出固體和液體，通過電子天平得到其重量。可以選用冷凍裝置進(jìn)行尿液冷凍。
系統(tǒng)通過水平方向的2組交叉的12-16束紅外光束陣列測量動物的位置和8束高位光束測量動物直立。動物行走時因其遮擋不同光束從而被判定為運(yùn)動狀態(tài)。系統(tǒng)可以在小鼠籠內(nèi)或大鼠籠外安裝大小鼠的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行平衡及疲勞測試。動物的體溫和心率數(shù)據(jù)通過植入其體內(nèi)的植入子采集發(fā)射并被系統(tǒng)無線接收存儲。
