[實用新型]一種半透膜法人體消化道模擬器

有效

• 申請號: 201821483558.X
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN209625582U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 郭軍康;李招招;潘奕敏;鄭帥杰;鐘登峰;屈皓晨;費驕;楊稀淇
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型提供一種半透膜法人體消化道模擬器，包括透析袋、反應罐和恒溫震蕩箱；反應罐設置在恒溫震蕩箱中，透析袋設置在反應罐中，且透析袋的上端與反應罐上端密封連接，使透析袋的外壁與反應罐的內壁之間圍成獨立密封的夾層空腔；反應罐上設有與消化液進口，消化液進口的輸入端與消化液提供裝置連通，輸出端與夾層空腔連通；反應罐上還設有消化液出口，消化液出口的輸入端與夾層空腔連通，輸出端與消化液收集裝置連通；反應罐上還設有物料進口，物料進口的輸入端與食物提供裝置連通，輸出端與透析袋連通。本實用新型選用半透膜模擬人體細胞膜構造，同時模擬人體消化道的內環境，使消化道模擬器能真實反映食物被消化的過程。

技術領域

本實用新型屬于食物消化吸收技術領域，具體為一種半透膜法人體消化道模擬器。

背景技術

消化系統由消化道和消化腺兩部分組成。消化道起自口腔延續至咽、食道、胃、小腸、大腸、到肛門，是一條很長的肌性管道，其中經過的器官包括口腔、咽、食管、胃、小腸(十二指腸、空腸、回腸)及大腸(盲腸、結腸、直腸)等部分。食物的消化從口腔開始，食物在口腔內以機械性消化(食物被磨碎)為主。食物從食道進入胃后，即受到胃壁肌肉的機械性消化和胃液的化學性消化作用，此時，食物中的蛋白質被胃液中的胃蛋白酶(在胃酸參與下)初步分解，胃內容物變成粥樣的食糜狀態，小量多次通過幽門向十二指腸推送。食糜由胃進入十二指腸后，開始小腸內的消化。小腸是消化、吸收的主要場所。食物在小腸內受到胰液、膽汁和小腸液的化學性消化以及小腸的機械性消化，各種營養成分逐漸被分解為簡單可吸收的小分子物質，在小腸內被吸收。因此，食物通過小腸后，消化過程已基本完成，只留下難于消化的食物殘渣，從小腸進入大腸。

近年來，體外消化模型已被廣泛應用到營養學、毒理學、生理學及微生物學等各領域以及食品、藥品、保健品等各個行業，國內外對利用體外消化模型進行相關研究的認可度也越來越高，在食品營養吸收、藥物代謝、污染物生物可及性、食品攝入安全評價等方面的應用越來越受到重視。體外模擬消化系統在食品工業方面，例如益生菌、益生元、生物活性肽、脂肪酶抑制劑、脂肪和膽固醇的粘合劑、抗氧化劑的開發和對潛在的食物過敏原、重金屬等有毒化合物以及轉基因產品的穩定性進行安全性分析上將發揮巨大優勢。體外模型的主要研究有以下三個方面：一是不同消化器官的模擬研究，如口腔、胃、腸道等；二是不同器官的消化液的模擬研究，如酶、緩沖劑、鹽離子、微生物培養基等；三是消化過程中機械動力與流質流體動力學的研究，如液體流速、流向、壓力控制等。1993年，第一個人體多重消化模擬系統建立，1996年，Havenaar和Minekus研制出電控人體消化系統——胃腸道模擬消化系統(TNO)，該系統模擬了人體胃、小腸、結腸和直腸部位。近年來，為了盡可能真實得模仿消化環境，在2006年，Almaas等收集了從人體獲得的胃液和十二指腸消化液用于實驗，獲得了不錯的消化結果。與以往模擬成年人體胃腸道消化不同，Olivia等學者采用計算機軟件控制模擬了豬幼崽體內的蛋白質消化過程，并將實驗結果與體內實驗作對比，發現了相似的結果，印證了體外模擬實驗的可行性。在體外模擬中，主要測量的參數有代謝分子的消化率或者分解程度、樣品穩定性、結構變化情況等。隨著多重學科的相互支持，生物學、計算機學、化學等分析方法均可用于食品領域這個平臺上來模擬體內環境的多樣性。由此可見，體外模擬消化也在不斷探索和完善之中，這個過程也將會使體內代謝研究從深不可測的神秘中逐漸走進人們了如指掌的領域。體外模擬消化相比于動物實驗，具有更加可控、可重復、更接近人體真實情況等優點。

目前，已經公開的體外模擬消化器，是模擬胃消化器、小腸消化器和胃腸道消化器，這些已經公開的體外消化模擬裝置均具有以下相似設計理念：模擬胃、小腸等不同消化道部位的核心部件均為數量不等的密閉反應器，通過向密閉反應器內添加不同的消化液、調控合適的pH值進而大致簡單模擬人類及動物消化道的內環境。但是這些體外模擬消化器是將食物直接置于消化液中，即食物直接與消化液接觸，而人體中消化液位于細胞中，食物并沒有直接置于消化液中，而是消化液滲透細胞壁再與食物接觸消化；可見現有的體外模擬消化器與實際的人體消化器官還是有很大區別，導致模擬結果不真實。

實用新型內容