[0001] 本发明属于实验设备技术领域，具体涉及一种三笼嗅觉仪及蚊虫嗅觉选择偏好性实验方法。

[0002] 伊蚊是自然界中一种重要的疾病传播媒介，能够传播登革热、寨卡病毒病和基孔肯雅热等多种疾病，给全球公共卫生带来极大的负担。近年来，我国登革热疫情主要为境外输入病例引起的本地传播疫情，主要来源国为缅甸、柬埔寨、印度尼西亚等东南亚和南亚国家；多分布在广东、云南等沿海或沿边地区。受全球化、城市化及气候变化的影响，蚊媒病毒性传染病在全球的流行范围不断扩大，感染人群亦在逐年上升，防控形势依然严峻。

[0003] 蚊虫通过人类皮肤散发的气味及呼出的CO2寻找宿主，并根据人类的汗液成分精准定位吸血的位置。Zhao等人的研究表明，埃及伊蚊大脑有60多个称为小球体的神经中枢，但只有两个小球体对人类的气味混合物(主要是以癸醛为特征的混合物)有反应，并且这两个对人类气味敏感的小球体发出的信号也能够显著增强蚊虫寻找人类的行为。埃及伊蚊的这一特性也使其成为重要的虫媒病毒的传播媒介。蚊虫主要通过三种多基因家族编码的受体接收化学分子信号，分别为气味受体(Odorant receptor,OR)、离子受体(Ionotropic receptor,IR)和味觉受体(Gustatory receptor,GR)。OR是气味门控离子通道，由保守气味共受体(Orco)和配体选择性OR的异质多聚体复合物形成，主要对酯、醇、酮和醛有反应。IR是由三种保守的共受体Ir25a、Ir8a和Ir76b中的一种或多种构成的离子型谷氨酸受体，主要对羧酸和胺有反应。GR虽然是蚊虫的味觉受体，但研究表明埃及伊蚊的Gr3是识别CO2的主要受体，Gr3基因突变后的埃及伊蚊表现出对CO2不敏感。

[0004] 在这些受体的作用下，蚊虫不仅能够准确定位人类的位置，也能在茫茫人海中，寻找到它们“偏爱”的一类人。De Obaldia 等人研究发现人类对蚊虫的不同吸引力与人类皮肤产生的羧酸水平密切相关，高度吸引蚊虫的人，其皮肤上羧酸的表达量更高。而人产生的对蚊虫具有高度吸引力的气味分子远不止羧酸这一种。程功研究员团队的研究表明，小鼠感染登革热病毒或寨卡病毒后，皮肤共生细菌芽孢杆菌属扩增，产生更多的苯乙酮，从而对蚊虫产生更高的吸引力。此外，Ghaninia 等人的研究表明人类对蚊虫吸引力的差异可能与CO2和丙酮以及二者的混合物有关，而丙酮单独存在仍能够对埃及伊蚊产生较强的吸引力。此外，乳酸在人类皮肤残留物中的含量是其他动物的10‑100倍。研究表明，利用酶去除皮肤表面的乳酸，人对埃及伊蚊雌蚊的吸引力大大降低，而在动物气味提取物中加入乳酸将会增强其对雌蚊的吸引力。人类代谢活动过程中产生的多种气体挥发物均对蚊虫有吸引力，不同的人因代谢不同对蚊虫的吸引力不同。但哪种气味分子具有吸引作用，以及这种气味分子对蚊虫的作用机制，仍需进一步探索。

[0018] 以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

[0019] 请参阅图1‑3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

[0020] 实施例1：三笼嗅觉仪及蚊虫嗅觉选择偏好性实验方法（1）埃及伊蚊湛江株来自广东省疾病预防控制中心。实验条件为28±1℃，相对湿
度80±5%，光照14 h，黑暗10 h。以150‑200只/L自来水（静置过夜）的密度养殖幼虫并喂食龟粮。用龟粮喂蚊幼虫(中国深圳英金鱼粮有限公司)。成蚊饲养于20cm×20cm×35cm尼龙网笼中，并用10%葡萄糖溶液喂养。用安徽医科大学动物实验中心提供的昆明鼠的血来喂养成年雌蚊诱导产卵。动物使用经安徽医科大学实验动物伦理委员会批准(批准代码:
LLSC20210773)。

[0021] （2）6周龄2型糖尿病小鼠模型（BSK‑Leprem2Cd479/Gpt小鼠）和对照组小鼠（C57小鼠）分别从集萃药康生物科技有限公司购买进行试验。2型糖尿病小鼠空腹血糖≥11.1 mmol/L，随机血糖≥16.7 mmol/L。对照组小鼠正常血糖4.44 mmol/L‑11.1 mmol/L。每次实验开始前，分别测量2型糖尿病小鼠和正常小鼠血糖。

[0022] 为了检测蚊虫是否对2型糖尿病小鼠具有选择偏好性，以探究2型糖尿病小鼠是否更吸引蚊虫叮咬从而更易感染蚊媒传染病。

[0023] 本发明提供的技术路线：（1）利用设计的三笼嗅觉仪设备开展实验。将2型糖尿病小鼠和正常小鼠分别放在
三笼嗅觉仪左右两侧笼内。将埃及伊蚊雌蚊放入中间笼，通入气体，计数逆风飞向左右两侧笼的雌蚊数。

[0024] （2）将2型糖尿病小鼠和正常小鼠分别放入两侧锥形瓶内，将埃及伊蚊放入中间笼内，通入气体，计数逆风飞向左右两侧笼的雌蚊数。

[0025] （3）在两个锥形瓶与左右两侧笼之间加入活性炭，对通过锥形瓶内小鼠的气味进行过滤。计数逆风飞向左右两侧笼内蚊虫数。

[0026] 本发明首次利用密闭三笼嗅觉仪开展蚊虫选择偏好性实验。

[0027] 1、实验开始前，先连接好三笼嗅觉仪进行通风10分钟，排除异味干扰。分别利用鼠夹固定2型糖尿病小鼠和正常小鼠。将两只固定的小鼠通过左右两侧笼的进虫口放入三笼嗅觉仪左右两侧笼内。保证装置密闭，使用气流计保持左右两测气流大小一致，气流速度1L/min。将100只雌蚊利用捕蚊器从蚊笼中转移至三笼嗅觉仪中间笼内。实验开始，并计时，蚊虫逆风飞向左右两侧笼，进入两侧圆柱形桶壁即为作出选择。在实验开始后5min，10min，
20min，30min计数两侧蚊虫数量。

[0028] 结果显示，装有2型糖尿病小鼠的一侧笼内蚊虫数要始终多于另一侧。在30min时，2型糖尿病小鼠侧蚊虫数和正常小鼠侧蚊虫数百分比为：70.8% VS 29.2%（图1的B）。

[0029] （A）三笼嗅觉仪。中间笼放入100只埃及伊蚊雌蚊，左右两侧笼内放入实验小鼠。雌蚊逆风飞向左右两侧笼即为作出选择。（B）三笼嗅觉仪左右两侧笼内分别装一只2型糖尿病小鼠和一只正常小鼠，雌蚊逆风选择蚊虫的数量百分比。**表示P<0.001。

[0030] 2、将一只2型糖尿病小鼠和一只正常小鼠分别放入锥形瓶内。保证装置密封，左右两侧气管内通入经活性炭过滤后的空气。使用气流计保持左右两测气流大小一致，气流速度1L/min。将100只埃及伊蚊雌蚊用捕蚊器转移至三笼嗅觉仪中间笼，保证装置密封。开始计时，蚊虫逆风飞向左右两侧笼，进入嗅觉仪左右两侧壁内即为作出选择。在实验开始后5min，10min，20min，30min计数两侧蚊虫数量。

[0031] 结果显示，装有2型糖尿病小鼠的锥形瓶一侧的笼内蚊虫数要始终多于另一侧。在30min时，2型糖尿病小鼠侧蚊虫数和正常小鼠侧蚊虫数百分比为：96.2% VS 3.8%（图2的B）。当我们在两侧锥形瓶里分别放置两只小鼠时，得到了相似的结果，在30min时，2型糖尿病小鼠侧蚊虫数和正常小鼠侧蚊虫数百分比为：89.4%VS 10.6%（图2的C）。结果表明，2型糖尿病小鼠较正常小鼠更吸引蚊虫（P<0.05）。

[0032] （A）三笼嗅觉仪。中间笼放入100只埃及伊蚊雌蚊，左右两侧锥形瓶内放入实验小鼠。雌蚊逆风飞向左右两侧笼即为作出选择。（B）通气锥形瓶内分别装一只2型糖尿病小鼠和一只正常小鼠，雌蚊逆风选择蚊虫的数量百分比。（C）通气玻璃瓶内分别装两只2型糖尿病小鼠和两只正常小鼠，雌蚊逆风选择蚊虫的数量百分比。**表示P<0.001。

[0033] 3、为了进一步验证是不是糖尿病小鼠产生的挥发性气体在起作用，我们在三笼嗅觉仪两侧通气瓶与两侧笼中间加入含有活性炭和气相色谱吸附剂滤芯的过滤器，吸附去除2型糖尿病小鼠和正常小鼠的挥发性气体。再将埃及伊蚊雌蚊转移至三笼嗅觉仪中间笼，比较其选择结果。结果显示，在去除两侧挥发性气体后，雌蚊选择2型糖尿病小鼠和正常小鼠的比例没有统计学差异（P>0.05）。结合第一部研究结果我们可以得出结论，2型糖尿病小鼠产生的挥发性气体的差异导致其对蚊虫更具吸引力。

[0034] （A）三笼嗅觉仪。在两侧通气瓶与两侧笼中间加入含有活性炭和气相色谱吸附剂滤芯的过滤器，吸附去除2型糖尿病小鼠和正常小鼠的挥发性气体。中间笼放入100只已交配的雌蚊进行逆风选择。（B）通气玻璃瓶内分别装一只2型糖尿病小鼠和一只正常小鼠，雌蚊逆风选择蚊虫的数量百分比。ns表示P>0.05。

[0035] 实施例2：三笼嗅觉仪及蚊虫嗅觉选择偏好性实验方法蚊虫嗅觉选择偏好性设备，密闭的三笼嗅觉仪，将涂抹不同挥发性气体的小鼠分
别放入两侧锥形瓶内，通入气流，并利用气流计保证进入左右两侧笼的气流大小一致。将蚊虫放入三笼嗅觉仪的中间笼内，蚊虫逆风飞向左右两侧笼内，即为作出选择。

[0036] 三笼嗅觉仪包括三个正方体的亚克力透明箱、两个圆柱形桶壁、两个锥形瓶、气管、分流型Y型管、气流计和气泵。所述正方体亚克力透明性和圆柱形桶壁道间可拆卸。所述的设备可用通气管进行连接。所述的正方体亚克力透明性均有进虫口。所述的锥形瓶可开盖。

[0037] 正方体亚克力透明箱尺寸：30×30×30cm，箱体正面有一个直径10cm圆形开口，作为进虫口。

[0038] 正面均有个圆形进虫口，通过螺丝固定进虫口盖。开口处有橡胶圈以保证装置的密闭性。

[0039] 中间正方体亚克力透明箱顶端有一个直径10cm的圆形排气口，气体从箱体左右两侧通入，通过顶端排气口排出。

[0040] 三个正方体亚克力透明箱通过两个圆柱形桶壁连接。连接处有橡胶圈以保证装置的密闭性。连接处通过螺丝固定，可手动拧。

[0041] 圆柱形桶壁尺寸：底直径10cm，高20cm。

[0042] 三个正方体亚克力透明箱与两个圆柱形桶壁连接后构成设备的主体设备。蚊虫自中间正方体亚克力透明箱进虫口内进入，进入两侧圆形连接管即为作出选择。

[0043] 气流计与左右两侧笼之间通过相同长度、材质和口径的气管相连。所述气流计是玻璃转子流量计，由样棉流量仪表厂提供。气流计下方为进气口，上方为出气口。通气后通过控制玻璃转子的高度控制气流通入的大小。

[0044] 气流计与两个锥形瓶之间通过相同长度、材质和口径的气管相连。

[0045] 锥形瓶上端可开盖，盖内含有橡胶圈以保证装置的密闭性。锥形瓶靠近底部有进气口，靠近顶端有出气口。

[0046] 锥形瓶，其尺寸为：下底直径20cm，上底直径7cm，高26cm。

[0047] 进入锥形瓶内的气体通过活性炭过滤。气体通过活性炭过滤后通过Y型管进行分流，分别进入两个锥形瓶内。所述气体均在气管内流动。

[0048] Y型管分流至两侧锥形瓶的气管长度、材质和口径相同。

[0049] 活性炭通过气管与气泵相连。气泵通电后，进气口开放，出气口与气管相连，气体通入活性炭内进行过滤。

[0050] 蚊虫嗅觉选择偏好性实验方法，包括以下步骤：（1）将设备连接好，通气检查设备密闭性是否完全。

[0051] （2）气体由气泵泵入气管内，气体经过活性炭过滤，随后经过Y型管分流至左右两侧锥形瓶内。通过锥形瓶的气体通过气流计，利用气流计控制进入左右两侧笼内气流大小一致。气体通过中间正方体亚克力透明箱顶端的圆形排气口排出。

[0052] （3）每次实验开始前，连接装备后通气30min，排除异味。

[0053] （4）将两种小鼠通过锥形瓶上端分别放入左右两侧锥形瓶内，随后将100只交配的雌蚊（3天龄）放入三笼嗅觉仪中间笼内。开始计时。

[0054] （5）记录实验开始5min，10min，20min，30min后逆风飞向左右两侧笼内的蚊虫数量。

[0055] （6）实验结束后，通气30min，排出异味。拆卸装置，利用水进行清洗。

[0056] 蚊虫嗅觉选择偏好性实验方法，两侧锥形瓶可拆除，小鼠可固定后放入左右两侧正方体亚克力透明箱内，进行蚊虫嗅觉选择偏好性实验。

[0057] 为了探究蚊虫对人代谢的不同挥发性气体的选择性，本发明设计了密闭装置三笼嗅觉仪，并进行蚊虫选择偏好性实验。剔除小鼠背部毛发，涂抹相同体积的不同挥发性气体溶液，设备组装好后，将涂抹不同挥发性气体的小鼠分别放入三笼嗅觉仪两侧的锥形瓶内，进行通气，利用气流计保证通入三笼嗅觉仪两侧笼内的气流大小一致，蚊虫放入三笼嗅觉仪中间笼内，逆风飞向左右两侧笼即为作出选择，计数作出选择的蚊虫数，记录蚊虫的偏好性。

[0058] 实施例3：三笼嗅觉仪及蚊虫嗅觉选择偏好性实验方法伊蚊是蚊媒传染病的重要传播媒介，目前对于伊蚊识别生物的嗅觉信号仍未可
知。本发明主要是提出了一种蚊虫嗅觉选择偏好性实验的可拆卸设备和实验方法。主要由正方体亚克力透明箱、圆柱形桶壁、锥形瓶、Y型管、气流计、活性炭、气泵等七部分组成，用气管进行连接。适用于探究蚊虫对生物代谢产生的不同挥发性气体的选择偏好性。空气通过气泵进入气管内，经过活性炭过滤、Y型管分流后进入锥形瓶内，随后经过气流计保证进入左右两侧笼内气流大小一致。雌蚊从三笼嗅觉仪中间笼进虫口进入，逆风飞向左右两侧笼即为作出选择。计数雌蚊选择数检测蚊虫对不同挥发性气体的选择偏好性。三笼嗅觉仪装置拆装简单，占地空间小，非常方便实验使用；此外，装置密闭性良好，可排除外界环境对实验的影响。实验装置灵活性较高，可根据实验需求进行拆卸、组装和改造等。在实验过程中，可直观的看到实验结果，对蚊虫的计数结果可靠性高，实验易操作、可重复，结果准确性高。

[0059] 一种三笼嗅觉仪，包括依次排列的第一侧笼、中间笼和第二侧笼，所述中间笼的一侧通过管路与第一侧笼连通，另一侧通过管路与第二侧笼；所述第一侧笼通过管路与一第一测试小鼠容纳器连通；所述第二侧笼通过管路与一第二测试小鼠容纳器连通，所述，所述第一测试小鼠容纳器和第二测试小鼠容纳器分别通过一管路与一供气装置连通；中间笼的顶部设有排气口。

[0060] 优选的实施方式为：所述第一侧笼与第一测试小鼠容纳器连通的管路上设有一气流计；所述第二侧笼与第二测试小鼠容纳器连通的管路上设有一气流计；所述供气装置为一气泵。

[0061] 优选的实施方式为：所述第一侧笼与第一测试小鼠容纳器连通的管路上设有一空气过滤器；所述第二侧笼与第二测试小鼠容纳器连通的管路上设有一空气过滤器。

[0062] 优选的实施方式为：所述空气过滤器内填充有活性炭。

[0063] 优选的实施方式为：所述第一测试小鼠容纳器和第二测试小鼠容纳器为一锥形瓶，该锥形瓶设有一进气口和一排气口。

[0064] 一种进行蚊虫嗅觉选择偏好性的实验方法，实验装置采用上述的三笼嗅觉仪，实验方法包括下列步骤：步骤1：将各部分连接好，通气检查设备密闭性是否完全；
步骤2：气体由供气装置供入管路内，气体分别进入第一测试小鼠容纳器和第二测
试小鼠容纳器内；通过第一测试小鼠容纳器和第二测试小鼠容纳器的气体再经气流计分别进入第一侧笼和第二侧笼；气体通过中间笼顶端的排气口排出；
步骤3：每次实验开始前，各部分连接好后通气，排除异味。

[0065] 步骤4：将两种不同种类的待测小鼠分别通过第一测试小鼠容纳器和第二测试小鼠容纳器的上端口分别放入第一测试小鼠容纳器和第二测试小鼠容纳器内，随后将待测蚊虫放入三笼嗅觉仪的中间笼内；开始计时；步骤5：记录实验开始后不同时间内逆风飞向第一侧笼和第二侧笼内的蚊虫数量；
步骤6：实验结束后，通气排出异味。

[0066] 以上所述者仅为用以解释本发明之较佳实施例，并非企图具以对本发明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范围。