能量代谢包括两种主要能量代谢途径——糖酵解和细胞呼吸。生物体内的生物合成、呼吸、分泌及机械运动等全部细胞活动所需要的化学能都是由线粒体提供的。在细胞呼吸（氧化磷酸化）阶段形成了大量的能量，从而供细胞内各种生化反应的进行。在氧化磷酸化过程中各复合体/NADH/辅酶 Q等等都起到重要的作用。

O2k优势

多样品适用：可用于直接测量线粒体、原代细胞、传代细胞、组织器官、血液、微生物、植物细胞等。

多参数检测：可同时检测 pO2（耗氧率）、RCR（呼吸控制比率）、pH（产酸率）、MMP（线粒体膜电位）、ROS（活性氧）、ATP（三磷酸腺苷）、Ca2+（钙离子）、NO（一氧化氮）、H2S（硫化氢）、TPP+（四苯基膦）、NADH（辅酶Ⅰ）、CoQ （质体醌）、植物氧气释放速度等。

多领域：适用于癌症、代谢性疾病、植物、免疫性疾病、运动医学、神经科学、基因治疗、药物研发、心脑血管疾病、衰老能量代谢、氧化还原应用等研究。

氧化磷酸化指标与各种疾病的密切关系

复合物 I( complex I)其功能障碍会引起细胞呼吸作用至少 40%的衰减，进而导致多种疾病，诸如阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、嗜酸细胞型腺瘤、遗传性视神经病变、婴儿致死性线粒体病、Leigh 综合征、糖尿病以及肥厚型心肌病等。

复合物 II( complex II)琥珀酸脱氢酶的突变和异常往往与多种疾病有关，常见包括：副神经节瘤 （PGL）和嗜铬细胞瘤（PHEO）、胃肠道间质瘤 （GIST）、肾细胞癌、 Leigh 综合征等。

复合物 III( complex III)的功能缺陷将引起肺动脉高压、人类 CIII 缺陷症、 GRACILE 综合征、脑病、Leber 遗传性视神经病变、心肌病和肌病等。

复合物 IV( complex IV)调节氧化磷酸化、质子泵效率；ATP 和活性氧产生的中心位点；又影响细胞信号传导和存活，

复合物 IV 的缺陷已被证明会导致许多疾病，包括 Leber 遗传性视神经病变，Leigh 综合征，复发性肌红蛋白尿线粒体疾病，耳聋感音神经性线粒体疾病和结直肠癌、年龄依赖性肥胖、新生儿呼吸窘迫综合征、亨廷顿舞蹈症等 NADH在调节细胞代谢和能量平衡方面起着重要作用。

辅酶 Q(10)缺乏症在临床和遗传上是异质性的。该综合征与五种主要临床表型有关：(1)脑肌病，(2)严重婴儿多系统疾病，(3)小脑性共济失调，(4)孤立性肌病，(5)肾病综合征。呼吸链缺陷、活性氧的产生和细胞凋亡在原发性辅酶 Q(10)缺陷的发病机制中起着不同的作用。

组织活性氧&耗氧率检测实验示例

实验样本：骨骼肌

实验流程（部分）：加入复合物I的底物谷氨酸和苹果酸，检测由于质子泄漏导致的复合物I（CI）相关底物氧化的基础状态。加入ADP检测CI相关的氧化磷酸化，添加琥珀酸后，检测的OXPHOS情况。添加细胞色素C来确认线粒体膜的完整性，所有的样本从未达到10%的截止点，表明线粒体在渗透过程中没有受到损伤。加入鱼藤酮抑制CI后，检测CII相关的OXPHOS水平。分别加入抗霉素和寡霉素，以测定非线粒体呼吸，最后加入TMPD-抗坏血酸检测未偶联的CIV情况。

实验检测指标包含：耗氧率+活性氧(ROS)/复合体 I 主导的质子漏功能-CI Leak、复合体 I 功能-CI OXPHOS、复合体 I+II 功能-CI+CII OXPHOS、最大耗氧- CI+CII ETS (Maximum respiration)、解偶联下的复合体 II 功能-CII ETS、非线粒体耗氧-Rox (Non-mitochondrial respiration)、复合体 IV 功能、活性氧-ROS

实验结果：仅单独给药EC可在4天内诱导乳腺癌患者骨骼肌萎缩，通过Oroboros O2K检测发现骨骼肌细胞线粒体功能减退，线粒体复合体I（CI），复合体II(CII)以及CI+CII相关的氧化磷酸化能力减弱。

线粒体膜电位&耗氧率检测实验示例

实验样本：血小板

实验流程（部分）：通过奥地利Oroboros高精度氧化磷酸化功能表征系统对血小板线粒体功能进行表征分析，用NSA（MLKL抑制剂）预孵育组和未添加NSA的对照血小板（DMSO）组相比，耗氧率（Oxygen Consumption rate）几乎没有变化；添加凝血酶（Thrombin）后，发现NSA处理组耗氧率激增量显著低于DMSO对照组，说明MLKL促进了线粒体电子传递的作用；添加寡霉素（Oligomycin，复合体V抑制剂）后，发现NSA处理组耗氧率降低量显著低于DMSO对照组，表明NSA处理组的氧化磷酸化（OXPHOS）水平显著低于DMSO对照组，说明在NSA存在的情况下，凝血酶诱导的血小板OXPHOS功能显著受损；同时也发现添加寡霉素后，NSA处理组质子泄漏（Proton leak）水平显著高于DMSO对照组，由于质子泄漏代表不依赖于复合体V的质子驱动的氧气消耗，表明MLKL对线粒体内膜的稳定作用，抑制质子泄漏。

实验结果：抑制MLKL也促使受刺激血小板中线粒体氧化磷酸化和有氧糖酵解受损，同时伴有线粒体跨膜电位的破坏、质子泄漏增加、线粒体钙和ROS下降。

细胞氧化压力测试/OCR

样本类型：活细胞，可来自于培养性细胞，也可提取于原代细胞，在提取过程中要确保细胞膜完整，无损，若细胞膜受损则属于破膜细胞，将使用其他滴定方案

处理方法：培养（原代）细胞直接消化并进行计数，100微升细胞悬液，将100微升细胞悬液直接加入到舱室内，封闭舱室进行检测即可。

组织匀浆能量代谢复合物检测

样本类型：活检组织样本、解剖样本等

处理方法：新鲜样本直接检测，样本取出后，进行称量，剪碎，放入匀浆机（若无，可使用手动玻璃匀浆器代替，注意一般提取核酸的匀浆器不可使用），匀浆后过滤较大残渣（若无较大残渣，可忽略过滤），即可得到匀浆液，总体积应小于2ml，将匀浆液加入到舱室中，补足至总体积2ml，封闭舱室进行检测。

细胞能量代谢复合物检测

样本类型：活细胞，可来自于培养性细胞，也可提取于原代细胞，在提取过程中要确保细胞膜完整，无损

处理方法：培养（原代）细胞直接消化并进行计数，100微升细胞悬液，将100微升细胞悬液直接加入到舱室内，封闭舱室进行检测即可。

细胞糖酵解产酸率检测/

ECAR化压力测试

样本类型：活细胞，可来自于培养性细胞，也可提取于原代细胞，在提取过程中要确保细胞膜完整，无损，若细胞膜受损则属于破膜细胞，将使用其他滴定方案

处理方法：培养（原代）细胞直接消化并进行计数，100微升细胞悬液，将100微升细胞悬液直接加入到舱室内，封闭舱室进行检测即可。