[發明專利]一種人造仿生腸道及其制造方法

有效

• 申請號: 202010094305.9
• 申請日: 2020-02-15
• 公開（公告）號: CN111136929B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 翁敏;郝彬
• 申請（專利權）人: 翁敏
• 主分類號: B29C69/00
• 分類號: B29C69/00;G09B23/28
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 葉春娜

本發明提供了一種人造仿生腸道及其制造方法，所述人造仿生腸道包括多孔硅橡膠基底以及多孔分離膜，多孔硅橡膠基底內壁包含均勻分布的細小凸起，以提高內壁比表面積，所述多孔分離膜用于分離小分子營養物質。該人造仿生腸道制備方法為：首先制備一種管狀模具，然后注入硅膠原料，固化成型后致孔得到多孔硅橡膠基底，對其內壁進行刻蝕后，制備一層聚醚嵌段硅油多孔分離膜，得到人造仿生腸道。所述模具的芯模包含均勻分布的細小凸起，使得仿生腸道內壁形成細小凸起；在硅橡膠基底表面致孔，使得小分子營養物質能夠從分離膜分離出；對硅橡膠基底內壁進行刻蝕，提高其反應活性，進而提高多孔分離膜與硅橡膠基底的結合牢度。

技術領域

本發明屬于仿生技術領域以及生物技術領域，涉及一種人造仿生腸道及其制造方法。

背景技術

在食品、藥品的研究過程中，客觀精確地評定食物、藥品在人體內的消化過程對于確定食物組分、藥品組分以及它們對人體消化道的作用至關重要。

人消化道體外仿生消化系統(如SHIME、IViDiS、TIM、DGM、HGS等)是對人的消化系統及其消化環境、消化道內的流體動態行為進行仿生模擬，可模擬不同樣品在體外模型中的消化過程以及這些樣品對腸道微生物的影響，從而為新型功能性食品的研發提供大量有價值的數據，若將其作為“前測試”來預測活體試驗，完全代替或部分代替活體試驗，可達到降低成本和時間、提高重復性和準確性的目的，且沒有倫理限制。

目前市場上常用的體外仿生腸道系統主要分為兩種：其一是利用燒杯等簡單容器通過攪拌器械或搖床震蕩設備來驅動胃內容物混合，簡便廉價、驅動（轉速）可控，但缺乏對胃或腸道的生理形態、胃或腸內理化環境、胃壁或腸壁運動及流體動力學行為的有效模擬；其二是具有柔性腸道模塊和一定蠕動性能的仿生消化系統，具有胃和腸道生理形態特征、胃壁和腸壁可運動、胃液、腸液和食糜連續分泌和排空等更為復雜，更接近真實胃和腸道的動態體外仿生消化系統，因而，近年來成為研究者們的主要研究對象。

模擬消化道(主要包括胃、小腸、大腸)作為人消化道體外仿生腸道系統的主體，其對人體消化系統真實消化的仿真程度在整個人消化道體外仿生腸道系統的仿真性能中至關重要。食物在人體的消化和吸收過程主要在胃和小腸中完成，小腸尤其是十二指腸既接受胃液，又接受胰液和膽汁，所以十二指腸的消化功能十分重要。因此仿生十二指腸的仿真程度對體外仿生腸道系統的仿真性能中至關重要。申請號為201811143735.4的中國專利公開了一種仿生十二指腸及其制備方法，是通過將基材(硅膠、乳膠或水凝膠中的一種或多種)和輔材(硅油和/或固化劑)按照一定的質量比混合后涂抹于醫學消化科精準人體腸道解剖模型十二指腸中制作而成。此仿生十二指腸的內部具有環形皺褶，可增加腸內表面積，供十二指腸內微生物菌群更好的消化吸收食物；同時，內部具有小腸絨毛且小腸絨毛為中空結構，可分泌腸液，極大地重現十二指腸內的消化吸收的功能。但此仿生十二指腸不具備十二指腸對食物進行消化后，吸收營養物質的功能，導致中間物和產物積累在反應器內，對消化酶產生抑制，降低了整個仿生腸道系統的仿真程度；而且此仿生十二指腸是通過在模具表面涂抹一定厚度的硅膠固化得到，涂抹均勻性難以控制。

因此，急需對仿生消化道進行創新升級以提升其仿真性能、提升其模擬真實人體消化道的消化環境(無粘性、不溶于水、不與酸堿起反應、耐高低溫)以及消化道各部位的功能的真實性。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明的一個目的在于提供一種人造仿生腸道，包括多孔硅橡膠基底以及多孔分離膜，多孔硅橡膠基底賦予該仿生腸道良好的彈性、生物相容性、耐酸堿性和透明可視性，且內壁包含均勻分布的細小凸起，提高內壁的比表面積；多孔分離膜能夠分離出腸道消化產生的小分子營養物質，防止營養物質的累積造成仿真程度的降低。