[發明專利]一種柔性人食管、胃、十二指腸和小腸一體化模型的制備方法

在審

• 申請號: 201710694021.1
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN109389893A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 陳曉東;陳利丁;廖振鍇;劉明慧;王勇;孟金鳳;董志忠
• 申請（專利權）人: 中糧營養健康研究院有限公司
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發明公開了一種柔性人食管、胃、十二指腸和小腸一體化模型的制備方法，掃描人的食管、胃、十二指腸和小腸的內部和外部結構，制得對應的模具；在模具上均勻涂抹脫模劑，將彈性液體材料澆注在模具上，待其固化后經脫模分別制得食管模型、胃模型、十二指腸模型和小腸模型，并經表面清潔后進行晾干處理；在胃模型、十二指腸模型和小腸模型上分別打孔，在孔中插入并固定柔性管作為分泌管；使用膠黏劑將仿生人的食管模型、胃模型、十二指腸模型和小腸模型按結構順序粘結起來，即得一體化模型。本發明采用三維掃描和機械結合方法制備小腸模具，該模型具有準真實生理結構特性和尺寸，具有消化液分泌功能的和柔性的等一系列優點，可以用于仿生消化實驗中，提高實驗的精確度。

技術領域

本發明屬于人體消化器官仿真技術領域，具體而言，本發明涉及一種柔性人食管、胃、十二指腸和小腸一體化模型的制備方法，用于仿生消化實驗中，提高實驗的精確度。

背景技術

體外人仿生消化系統是在體外人的消化系統和消化過程進行模仿的設備，從工程角度出發，可以把體外仿生消化系統看作是由一個或多個柔軟的生化反應器所組成的動態系統。其中建立完整的體外仿生人食管、胃、十二指腸和小腸模型至關重要。由于低成本、便捷、高效、無倫理限制和易于局部或特異性取樣等特點，體外仿生消化系統已部分替代臨床或動物實驗，在食品營養成分的生物利用率、藥物緩釋、致敏成分的消化穩定性、益生菌的消化存活率等方面的研究中得到許多重要的研究成果，廣泛應用于食品、制藥、醫療、環境等多個研究領域。科研工作者們在朝著更加真實化的道路上對優化體外胃仿生系統進行了許多有益的探索，其中，對真實消化系統的形態結構、運動方式和消化環境進行仿生至關重要，即通過對這三種仿生模式，可以將復雜且非穩態的胃消化體系拆解成可以進行檢測和分析的生化反應器系統；這三種仿生模式不僅直接決定了消化液(含消化酶)的進料方式、反應物(食材等)與消化液的混合方式和反應產物的出料方式，而且影響了反應物在整個消化道中的破碎效果和消化效果。因此，對形態仿生、運動仿生和消化環境仿生進行優化是發展體外仿生系統的關鍵研究問題。而建造準真實的體外人食管、胃、十二指腸和小腸是開展這些工作的基礎環節，也是最重要的一個環節。

對人體器官進行仿生消化實驗，通常需要制作一些相關的消化系統模型，同時賦給消化系統模型一定的動作，使其具有人體器官的消化功能，用來進行人體消化系統的研究。目前所進行消化系統的研究采用的消化器官模型與真實的人體消化器官所具有的功能存在較大的差別，不能完全模仿人體的真實消化系統，因此在進行科學研究時，會產生出許多不可信的試驗采集數據，不利于科學研究。

發明內容

因此，本發明所解決的技術問題在于制得具有準真實生理結構特性和尺寸的消化模型，用于仿生消化實驗中，提高實驗的精確度。因此，本發明提供了一種柔性人食管、胃、十二指腸和小腸一體化模型的制備方法。

本發明提供了一種柔性人食管、胃、十二指腸和小腸一體化模型的制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一，掃描人的食管、胃、十二指腸和小腸的內部和外部結構，制得食管模具、胃模具、十二指腸模具和小腸模具；

步驟二，在模具上均勻涂抹脫模劑，將彈性液體材料澆注在模具上，待其固化后經脫模分別制得食管模型、胃模型、十二指腸模型和小腸模型，并經表面清潔后進行晾干處理；

步驟三，在胃模型、十二指腸模型和小腸模型上分別打孔，在孔中插入并固定柔性管作為分泌管；

步驟四，使用膠黏劑將仿生人的食管模型、胃模型、十二指腸模型和小腸模型按結構順序粘結起來，即得一體化模型。

所述步驟一中采用三維掃描儀分別掃描人的食管、胃和十二指腸的內部和外部結構，通過三維建模軟件將掃描到的圖像建模并保存成STL格式的圖片；將三維圖像輸入到3D打印機中，依次制得人的食管模具、胃模具和十二指腸模具。