CN110231437A - 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法 - Google Patents
一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110231437A CN110231437A CN201910344540.4A CN201910344540A CN110231437A CN 110231437 A CN110231437 A CN 110231437A CN 201910344540 A CN201910344540 A CN 201910344540A CN 110231437 A CN110231437 A CN 110231437A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- stomach
- small intestine
- reactant
- delivery pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
本发明提供一种可以实现自动模拟胃肠连续消化的装置及其使用方法,它包括胃反应器、搅拌装置、恒温水循环系统、胃肠液输送系统、胃排空控制装置、自动pH滴定装置、小肠反应器以及样品接收装置。向胃消化器中输送待消化物,恒速输入胃消化液,搅拌器模拟胃部蠕动,反应器底部微孔玻璃板模拟幽门实现胃“筛分式排空”,输送至pH调节室中进行自动pH调节,并在内置乳胶套管的小肠反应器中模拟小肠消化,采用变压水循环系统实现乳胶管规律性颤动模拟胃部蠕动。本发明整体反应过程在设置好参数情况下可实现连续化、自动化,并且装置结构简单、无复杂控制系统,易组装,可实现科研实验中的模拟消化实验。
Description
技术领域
本发明涉及一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法,属于生物实验仪器技术领域。
背景技术
目前国际上已建立十多种较为成熟的体外消化模拟方法,如PBET方法、体外胃肠法(IVG)、简化生物可及性提取法(SBET)、人体肠道微生物生态模拟系统(SHIME)、TNO肠道模型(TIM)、动态胃肠道模拟器(SIMGI)等被研究者广泛认可的模型方法,有的已经被开发成为商业型模拟消化装置,但价格相对昂贵,普及性差。而我国对体外模拟消化的装置和方法的研究起步较晚,其中有:“一种消化道系统模拟装置(申请号:200710078118.6)”、“一种模拟胃部消化的装置及使用方法(申请号:201310604523 .2)”、“一种模拟小肠消化的装置及使用方法(申请号:201310645466.2)”、“一种胃肠道仿生消化装置(申请号:201420343119.4)”、“智能化生物体胃肠道消化系统模拟控制装置(申请号:201220211927.6)”以及“人体胃肠道仿生系统及基于该系统的模拟实验方法(申请号:201410010329.6)”等,这些包括单一的胃和单一的小肠消化装置,以及智能化控制的胃肠道一体式模拟消化体系,极大地丰富了适用于体外模拟胃肠道消化的装置及使用方法。但是,目前体外模拟胃肠一体式消化模型大多体系复杂,控制元件多,制作成本高,不利于一般实验室研究使用,普及性较差。并且,这些装置大多对操作过程的参数描述不够详细,没有考虑到胃消化过程中幽门位置的“筛分式排空”作用以及小肠的“蠕动式推进”消化过程,并且没有考虑食物在消化过程中的连续式流动过程。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足,本发明目的在于提供一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供的技术方案是:一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,
包括胃反应器、搅拌装置、胃液输送泵、压力监控系统、pH和温度监控系统、自动电位滴定仪和小肠反应器;
所述搅拌装置的搅拌桨设于所述胃反应器内,所述胃反应器的的出料口的上方设有模拟幽门,所述胃液输送泵通过管路于所述胃反应器连通;
所述胃反应器的出料口通过管路与胃反应物接收瓶连通,所述胃反应物接收瓶通过管路与胃反应物输送泵的进液口连通,所述胃反应物输送泵的排液口通过管路与pH调控室连通,所述pH调控室与所述小肠反应器连通;
所述小肠反应器由第一小肠反应器和第二小肠反应器拼接构成,且第一小肠反应器与第二小肠反应器之间设有隔板;所述小肠反应器的出口通过管路与一小肠反应物输送泵的进液口连通,所述小肠反应物输送泵的排液口通过管路与小肠反应物接收瓶连通;所述pH调控室或小肠反应器与一肠液输送泵连通;
所述胃反应器上设有待测物输送口,所述胃反应器还设有两个插口,分别用于设置压力监控系统、pH和温度监控系统;
所述pH调控室设有两个插口,分别用于设置pH和温度监控系统、自动电位滴定仪的滴定管;
所述胃反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温恒压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通;
所述小肠反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温变压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通。
优选的技术方案为:所述搅拌装置的搅拌桨与胃反应器的接触部涂抹真空硅脂,从而使得胃反应器为密闭结构。
优选的技术方案为:所述模拟幽门为具有小孔的板材,该板材设置于胃反应器的内罐的底部,且位于出料口的上方,所述小孔的直径为0.9-1.1mm。
优选的技术方案为:所述胃反应器为带出料口的夹套型多口玻璃罐,内部为反应室,外层为水浴室,反应室的容积为1000 mL。
优选的技术方案为:所述第一小肠反应器和第二小肠反应器的容积均为500 mL,结构相同,内管为乳胶管。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供的技术方案是:一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置的使用方法,包括上述实验型自动模拟胃肠连续消化的装置进行装置构建,使用方法包括下列步骤:
步骤1:由待测物输送口向胃反应器内通入N2,以排除胃反应器、小肠反应器内的空气;
步骤2:通过胃液输送泵向胃反应器内输送胃液,通过肠液输送泵向小肠反应器内输送肠液,启动恒温恒压水循环系统,以将37℃的恒温水充满胃反应器的夹层的空腔内并使恒温水循环;
步骤3:由待测物输送口加入待测物,启动搅拌装置,28-32min后打开胃液输送泵、出料口、胃反应物输送泵、肠液输送泵和恒温变压水循环系统,并关闭第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板;所述胃反应器内的胃消化反应物落入模拟幽门之下,由出料口进入胃反应物接收瓶,再通过胃反应物输送泵进入pH调控室,利用自动电位滴定仪使反应物的pH值调至6.8-7.0;
步骤4:胃消化反应物由pH调控室进入第一小肠反应器中进行小肠消化,在小肠消化过程中,通过自动电位滴定仪维持第一小肠反应器中的pH值为6.8-7.0;小肠消化0.9-1.2h后,关闭胃液输送泵,然后使胃消化反应物全部进入第一小肠反应器;
步骤5:打开第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板,使胃消化反应物在第一小肠反应器和第二小肠反应器中进行消化,1.8-2.2h后,打开小肠反应物输送泵,将反应物排至小肠反应物接收瓶。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有的优点是:
1、本发明的装置和使用方法利用胃肠液连续输送和补充方式,可以实现整个消化体系pH相对稳定。
2、本发明的装置和使用方法通过具体参数设定实现胃肠联动推进式运作,很好模拟摄入的食物在人胃和小肠中的连续性消化过程。
3、本发明的装置和使用方法利用模拟幽门实现“筛分式胃排空”过程,可通过调节孔径和排空速率调节,实现对各种小颗粒食物进入胃肠后的颗粒尺寸变化实时监控。
4、本发明的装置和使用方法可实时监控摄入物在胃和小肠中的降解和营养物质释放过程,可用于探究药物释放性和大分子降解过程。
5、本发明的装置和使用方法可模拟小肠蠕动式推进动作,并可通过对水循环系统流速的调节,实现对小肠反应器的乳胶管的变压频率控制,达到不同幅度的蠕动动作和推进速度。
6、本发明的装置可实现温度、压力和pH远程监控,方便研究人员实时监控。
7、本发明的装置设备简单易安装,成本低,使用过程及操作参数详细,方便使用,易普及到各种科研实验室设备搭建。
附图说明
图1为本发明示意图。
以上附图中, 1、铁架台;2、搅拌装置;3、待测物输送口;4、胃液输送泵;5、胃反应器;6、压力监控系统;7、pH及温度监控系统;8、恒温恒压水循环系统;9模拟幽门;10出料口;11、胃反应物输送泵;12、胃反应物接收瓶;13、pH调控室;14、自动电位滴定仪;15、肠液输送泵;16、第一小肠反应器;17、第二小肠反应器18、恒温变压水循环系统;19、小肠反应物输送泵;20、小肠反应物接收瓶。
具体实施方式
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。
请参阅图1。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。
实施例1:一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法
如图1所示:一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法,铁架台1、搅拌装置2、待测物输送口3、胃液输送泵4、胃反应器5(1000 mL)、压力监控系统6、pH及温度监控系统7(又称温度及pH监控系统)、恒温恒压水循环系统8、模拟幽门9、出料口10、胃反应物输送泵11、胃反应物接收瓶12、pH调控室13、自动电位滴定仪14、肠液输送泵15、第一小肠反应器16(500 mL)、第二小肠反应器17(500 mL)、恒温变压水循环系统18、小肠反应物输送泵19、小肠反应物接收瓶20。铁架台1连接固定搅拌装置2和胃反应器5,胃反应器5上盖口与搅拌装置2的搅拌桨之间通过涂抹真空硅脂实现密封,胃反应器5上盖其余四口分别连接待测物输入口3、胃液输送泵4、压力监控系统6以及pH和温度监控系统7,胃反应器5底部为模拟幽门(固定孔径1mm的玻璃板),胃反应器外管搭配有恒温恒压水循环系统8,下端为出料口10和胃反应物接收瓶12,并连接胃反应物输送泵11,胃反应物输送泵11另一端连接到pH调控室13,pH调控室13与第一小肠反应器16和第二小肠反应器17相通连接,其中第一小肠反应器和第二小肠反应器之间固定一可自由连通和隔离的隔板,小肠反应器外管搭配有恒温变压水循环系统18,右端连接小肠反应物输送泵19,连接到小肠反应物接收瓶20。压力监控系统6具体为压力计,pH及温度监控系统7为含温度显示的pH计,例如PC-3218智能pH/ORP/温度三合一分析仪。
使用方法:消化开始前,在确保整个装置所有管路通畅下缓慢通入N2,排除消化装置内空气。通过胃液输送泵4和肠液输送泵15分别向胃反应器5和第一小肠反应器16输送300mL胃液和100mL肠液。启动恒温恒压水循环系统8,待37℃恒温水充满反应器外管并循环,5min后通过待测物输送口3加入待测物(平均粒径小于0.5 cm)。启动搅拌装置,在胃消化30min后打开泵胃液输送泵4、出料口10、胃反应物输送泵11、肠液输送泵15以及恒温变压水循环系统18,进入模拟胃排空阶段(5mL/min),此时胃消化反应物通过胃反应器中的模拟幽门9,使直径小于1mm的胃消化反应物通过模拟幽门9、出料口10被输送到pH调控室13,利用自动电位滴定仪14迅速调整pH至6.8-7.0,并在第一小肠反应器16中进行小肠消化,并通过自动滴定仪维持小肠反应器中的pH稳定。继续消化1 h后(第一小肠反应器中样品溶液体积达400mL,占反应器体积4/5),关闭胃液输送泵4,停止胃液补充,使胃反应溶液恒速并全部进入小肠反应器中,并打开第一小肠反应器和第二小肠反应器之间的隔板,使反应液同步到第二小肠反应器17中继续消化,2 h后,打开小肠反应物输送泵19开始接收小肠反应物。在此过程中胃消化时长为0.5-2.5 h(第一次排空到最后一次排空),小肠消化时长为3-6 h。将收集到的反应物进行5min沸水浴灭酶,并分析消化情况。
泵胃液输送泵4、胃反应物输送泵11、肠液输送泵15均采用蠕动泵,在模拟消化过程中采用恒速5mL/min。
搅拌装置的搅拌桨为四氟材质,利用涂抹真空硅脂实现在真空密闭条件下恒速搅拌,搅拌速度为200 rpm。
胃反应器体积为1000 mL,小肠反应器由两个500 mL容积的内管组成。
胃反应器采用带出料口的夹套型多口玻璃罐,外接恒温恒压循环水浴装置。
胃消化30 min后模拟胃排空阶段,排空流速为5mL/min,此时排出消化液进入小肠模拟消化。
胃反应器内罐底部安装有直径为1mm的孔隙玻璃板,模拟幽门,模拟胃消化30min后使得粒径小于1mm的反应物被恒速排空到小肠反应器中继续消化。
采用恒速蠕动泵进行胃液和肠液输送,输送速度为5mL/min。
采用自动电位滴定仪实现胃反应物输送至小肠消化的pH调整,并维持小肠反应器pH稳定。
小肠反应器由两个等大小的夹层横置管组成,内管采用具有弹性的乳胶管,容积为500 mL,第一小肠反应器和第二小肠反应器之间设置隔板,可自由接通或隔离。小肠反应器为由乳胶管和玻璃器皿构成的夹层结构。恒温变压水循环系统18包括一恒温循环水浴锅,该恒温循环水浴锅内设有循环泵,通过调节流速,实现水流对乳胶管冲撞压力的改变,从而实现规律性的模拟肠道蠕动的行为。
采用变压恒温水循环装置,以10次/分钟频率改变水压(通过改变流速实现),实现小肠反应器内乳胶管规律性颤动。
恒速连续输送胃液和肠液至胃反应器和小肠反应器,输送速率等于胃排空速率(5mL/min),确保反应器中的pH相对稳定。
胃消化时长为0.5-2.5 h,小肠消化时长为3-6 h。
胃反应液配方为每1000mL模拟胃液中含有胃蛋白酶3.2g,氯化钠2.0g,用盐酸调pH至1.0-1.2;小肠反应液配方为每1000mL模拟肠液中含有胰酶10.0g,磷酸二氢钾6.8g,用氢氧化钠调pH至6.8-7.0。
胃反应器和小肠反应器配备压力、pH及温度监控器,可连接至远程终端,实现远程监控。
实验型自动模拟胃肠连续消化的装置和使用方法的工艺特色在于该装置首次对胃肠消化过程进行具体说明和参数设定,实现消化物在胃肠道中实现连续式消化过程;首次在胃消化过程中添加模拟幽门装置实现“筛分式胃排空”过程;同时首次利用具有弹性的乳胶软管在变压水循环体系下实现规律性颤动模拟小肠蠕动推进过程。
大豆破碎颗粒的胃肠模拟消化。
(1)胃液配制:准确称取2.0g氯化钠和3.2g胃蛋白酶(800-2500U/mg),加入7.0mL盐酸和水使溶解至1000mL,用盐酸调整至溶液pH 1.0-1.2。
(2)肠液配制:准确称取6.8g磷酸二氢钾,加水250mL使溶解,加入77 mL氢氧化钠溶液(0.2 M)和500mL水,再加入10.0 g胰酶,并用0.2 M氢氧化钠溶液或0.2M盐酸溶液调节pH值至6.8-7.0,最后加水加水稀释至1000mL。
(3)模拟消化:按装置示意图连接并固定消化装置,消化开始前,在确保整个装置所有管路通畅下缓慢通入N2,排除消化装置内空气。
通过输送泵预先将300 mL模拟胃液和100 mL模拟肠液输送至胃反应器和小肠反应器中。
启动恒温恒压循环水浴锅,使37℃循环水在胃反应器外管中循环5min,通过胃反应器输送口加入50 g大豆破碎颗粒(平均粒径小于0.5 cm)。
启动真空搅拌器,搅拌速率为200rpm,使大豆破碎颗粒在胃反应器中搅拌消化30min。
打开恒温(37℃)变压水循环系统,频率为10次/分钟,预热5min后打开胃液输送泵、出料口、胃反应物输送泵以及肠液输送泵,蠕动泵速率为5mL/min;
胃反应器中反应液经过1mm孔径的玻璃板,小于1mm粒径的消化物随消化液以5mL/min速率进行排空;
利用全自动电位滴定仪对胃排空物进行快速滴定至pH 6.8-7.0,并在小肠反应器1中进行小肠消化;
小肠反应器1中消化1h后,容积达400 mL,占反应器1总容积的4/5时,打开第一小肠反应器和第二小肠反应器之间的隔板,继续进行消化,此时关闭胃液输送泵,停止胃液补充。
继续消化2h,打开小肠反应物输送泵,接收消化物,3h后关闭所有蠕动泵停止消化。所得消化产物在沸水浴中及时进行灭酶处理。
此过程中,实时监控反应器中的温度、pH和压力变化。
(4)样品检测
分三组平行实验组,别进行模拟消化过程重复三次。在稀释到同一样品浓度下,可测定消化前后样品粒度分布情况、大豆蛋白的消化情况(分子量变化)以及氨基酸含量变化等指标综合评价大豆在胃和小肠的消化和营养物质的释放过程。
实施例2:一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法
一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,包括胃反应器、搅拌装置、胃液输送泵、压力监控系统、pH和温度监控系统、自动电位滴定仪和小肠反应器;
所述搅拌装置的搅拌桨设于所述胃反应器内,所述胃反应器的的出料口的上方设有模拟幽门,所述胃液输送泵通过管路于所述胃反应器连通;
所述胃反应器的出料口通过管路与胃反应物接收瓶连通,所述胃反应物接收瓶通过管路与胃反应物输送泵的进液口连通,所述胃反应物输送泵的排液口通过管路与pH调控室连通,所述pH调控室与所述小肠反应器连通;
所述小肠反应器由第一小肠反应器和第二小肠反应器拼接构成,且第一小肠反应器与第二小肠反应器之间设有隔板;所述小肠反应器的出口通过管路与一小肠反应物输送泵的进液口连通,所述小肠反应物输送泵的排液口通过管路与小肠反应物接收瓶连通;所述pH调控室或小肠反应器与一肠液输送泵连通;
所述胃反应器上设有待测物输送口,所述胃反应器还设有两个插口,分别用于设置压力监控系统、pH和温度监控系统;
所述pH调控室设有两个插口,分别用于设置pH和温度监控系统、自动电位滴定仪的滴定管;
所述胃反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温恒压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通;
所述小肠反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温变压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通。
优选的实施方式为:所述搅拌装置的搅拌桨与胃反应器的接触部涂抹真空硅脂,从而使得胃反应器为密闭结构。
优选的实施方式为:所述模拟幽门为具有小孔的板材,该板材设置于胃反应器的内罐的底部,且位于出料口的上方,所述小孔的直径为0.9-1.1mm。
优选的实施方式为:所述胃反应器为带出料口的夹套型多口玻璃罐,内部为反应室,外层为水浴室,反应室的容积为1000 mL。
优选的实施方式为:所述第一小肠反应器和第二小肠反应器的容积均为500 mL,结构相同,内管为乳胶管。
使用方法包括上述实验型自动模拟胃肠连续消化的装置进行装置构建,使用方法包括下列步骤:
步骤1:由待测物输送口向胃反应器内通入N2,以排除胃反应器、小肠反应器内的空气;
步骤2:通过胃液输送泵向胃反应器内输送胃液,通过肠液输送泵向小肠反应器内输送肠液,启动恒温恒压水循环系统,以将37℃的恒温水充满胃反应器的夹层的空腔内并使恒温水循环;
步骤3:由待测物输送口加入待测物,启动搅拌装置,28min后打开胃液输送泵、出料口、胃反应物输送泵、肠液输送泵和恒温变压水循环系统,并关闭第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板;所述胃反应器内的胃消化反应物落入模拟幽门之下,由出料口进入胃反应物接收瓶,再通过胃反应物输送泵进入pH调控室,利用自动电位滴定仪使反应物的pH值调至6.8;
步骤4:胃消化反应物由pH调控室进入第一小肠反应器中进行小肠消化,在小肠消化过程中,通过自动电位滴定仪维持第一小肠反应器中的pH值为6.8;小肠消化0.9h后,关闭胃液输送泵,然后使胃消化反应物全部进入第一小肠反应器;
步骤5:打开第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板,使胃消化反应物在第一小肠反应器和第二小肠反应器中进行消化,1.8h后,打开小肠反应物输送泵,将反应物排至小肠反应物接收瓶。
实施例3:一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法
一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,
包括胃反应器、搅拌装置、胃液输送泵、压力监控系统、pH和温度监控系统、自动电位滴定仪和小肠反应器;
所述搅拌装置的搅拌桨设于所述胃反应器内,所述胃反应器的的出料口的上方设有模拟幽门,所述胃液输送泵通过管路于所述胃反应器连通;
所述胃反应器的出料口通过管路与胃反应物接收瓶连通,所述胃反应物接收瓶通过管路与胃反应物输送泵的进液口连通,所述胃反应物输送泵的排液口通过管路与pH调控室连通,所述pH调控室与所述小肠反应器连通;
所述小肠反应器由第一小肠反应器和第二小肠反应器拼接构成,且第一小肠反应器与第二小肠反应器之间设有隔板;所述小肠反应器的出口通过管路与一小肠反应物输送泵的进液口连通,所述小肠反应物输送泵的排液口通过管路与小肠反应物接收瓶连通;所述pH调控室或小肠反应器与一肠液输送泵连通;
所述胃反应器上设有待测物输送口,所述胃反应器还设有两个插口,分别用于设置压力监控系统、pH和温度监控系统;
所述pH调控室设有两个插口,分别用于设置pH和温度监控系统、自动电位滴定仪的滴定管;
所述胃反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温恒压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通;
所述小肠反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温变压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通。
优选的实施方式为:所述搅拌装置的搅拌桨与胃反应器的接触部涂抹真空硅脂,从而使得胃反应器为密闭结构。
优选的实施方式为:所述模拟幽门为具有小孔的板材,该板材设置于胃反应器的内罐的底部,且位于出料口的上方,所述小孔的直径为1.1mm。
优选的实施方式为:所述胃反应器为带出料口的夹套型多口玻璃罐,内部为反应室,外层为水浴室,反应室的容积为1000 mL。
优选的实施方式为:所述第一小肠反应器和第二小肠反应器的容积均为500 mL,结构相同,内管为乳胶管。
使用方法,包括上述实验型自动模拟胃肠连续消化的装置进行装置构建,使用方法包括下列步骤:
步骤1:由待测物输送口向胃反应器内通入N2,以排除胃反应器、小肠反应器内的空气;
步骤2:通过胃液输送泵向胃反应器内输送胃液,通过肠液输送泵向小肠反应器内输送肠液,启动恒温恒压水循环系统,以将37℃的恒温水充满胃反应器的夹层的空腔内并使恒温水循环;
步骤3:由待测物输送口加入待测物,启动搅拌装置,32min后打开胃液输送泵、出料口、胃反应物输送泵、肠液输送泵和恒温变压水循环系统,并关闭第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板;所述胃反应器内的胃消化反应物落入模拟幽门之下,由出料口进入胃反应物接收瓶,再通过胃反应物输送泵进入pH调控室,利用自动电位滴定仪使反应物的pH值调至7.0;
步骤4:胃消化反应物由pH调控室进入第一小肠反应器中进行小肠消化,在小肠消化过程中,通过自动电位滴定仪维持第一小肠反应器中的pH值为7.0;小肠消化1.2h后,关闭胃液输送泵,然后使胃消化反应物全部进入第一小肠反应器;
步骤5:打开第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板,使胃消化反应物在第一小肠反应器和第二小肠反应器中进行消化,2.2h后,打开小肠反应物输送泵,将反应物排至小肠反应物接收瓶。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,其特征在于:
包括胃反应器、搅拌装置、胃液输送泵、压力监控系统、pH和温度监控系统、自动电位滴定仪和小肠反应器;
所述搅拌装置的搅拌桨设于所述胃反应器内,所述胃反应器的的出料口的上方设有模拟幽门,所述胃液输送泵通过管路于所述胃反应器连通;
所述胃反应器的出料口通过管路与胃反应物接收瓶连通,所述胃反应物接收瓶通过管路与胃反应物输送泵的进液口连通,所述胃反应物输送泵的排液口通过管路与pH调控室连通,所述pH调控室与所述小肠反应器连通;
所述小肠反应器由第一小肠反应器和第二小肠反应器拼接构成,且第一小肠反应器与第二小肠反应器之间设有隔板;所述小肠反应器的出口通过管路与一小肠反应物输送泵的进液口连通,所述小肠反应物输送泵的排液口通过管路与小肠反应物接收瓶连通;所述pH调控室或小肠反应器与一肠液输送泵连通;
所述胃反应器上设有待测物输送口,所述胃反应器还设有两个插口,分别用于设置压力监控系统、pH和温度监控系统;
所述pH调控室设有两个插口,分别用于设置pH和温度监控系统、自动电位滴定仪的滴定管;
所述胃反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温恒压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通;
所述小肠反应器为夹层结构,夹层的空腔设有进水口和出水口,进水口与一恒温变压水循环系统的出水口连通,出水口与恒温恒压水循环系统的进水口连通。
2.根据权利要求1所述的实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,其特征在于:所述搅拌装置的搅拌桨与胃反应器的接触部涂抹真空硅脂,从而使得胃反应器为密闭结构。
3.根据权利要求1所述的实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,其特征在于:所述模拟幽门为具有小孔的板材,该板材设置于胃反应器的内罐的底部,且位于出料口的上方,所述小孔的直径为0.9-1.1mm。
4.根据权利要求1所述的实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,其特征在于:所述胃反应器为带出料口的夹套型多口玻璃罐,内部为反应室,外层为水浴室,反应室的容积为1000mL。
5.根据权利要求1所述的实验型自动模拟胃肠连续消化的装置,其特征在于:所述第一小肠反应器和第二小肠反应器的容积均为500 mL,结构相同,内管为乳胶管。
6.一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置的使用方法,其特征在于:包括按照权利要求1-5任一权利要求所述的实验型自动模拟胃肠连续消化的装置进行装置构建,使用方法包括下列步骤:
步骤1:由待测物输送口向胃反应器内通入N2,以排除胃反应器、小肠反应器内的空气;
步骤2:通过胃液输送泵向胃反应器内输送胃液,通过肠液输送泵向小肠反应器内输送肠液,启动恒温恒压水循环系统,以将37℃的恒温水充满胃反应器的夹层的空腔内并使恒温水循环;
步骤3:由待测物输送口加入待测物,启动搅拌装置,28-32min后打开胃液输送泵、出料口、胃反应物输送泵、肠液输送泵和恒温变压水循环系统,并关闭第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板;所述胃反应器内的胃消化反应物落入模拟幽门之下,由出料口进入胃反应物接收瓶,再通过胃反应物输送泵进入pH调控室,利用自动电位滴定仪使反应物的pH值调至6.8-7.0;
步骤4:胃消化反应物由pH调控室进入第一小肠反应器中进行小肠消化,在小肠消化过程中,通过自动电位滴定仪维持第一小肠反应器中的pH值为6.8-7.0;小肠消化0.9-1.2h后,关闭胃液输送泵,然后使胃消化反应物全部进入第一小肠反应器;
步骤5:打开第一小肠反应器与第二小肠反应器之间的隔板,使胃消化反应物在第一小肠反应器和第二小肠反应器中进行消化,1.8-2.2h后,打开小肠反应物输送泵,将反应物排至小肠反应物接收瓶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910344540.4A CN110231437A (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910344540.4A CN110231437A (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110231437A true CN110231437A (zh) | 2019-09-13 |
Family
ID=67860375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910344540.4A Pending CN110231437A (zh) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110231437A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110890008A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-17 | 天津开发区合普工贸有限公司 | 一种静式胃功能体外替代实验装置 |
CN111054728A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 湖州三新汽车环保科技有限公司 | 一种新型环保型工业固废收集装置 |
CN112094735A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-18 | 山东省食品药品检验研究院 | 一种用于检验药品中微生物的模拟消化系统装置及方法 |
CN112108101A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-22 | 重庆大学 | 一种仿生肠道自蠕动反应器 |
CN112111393A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-22 | 重庆大学 | 一种仿生肠道流自蠕动反应器系统及方法 |
CN114155770A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-08 | 浙江工商大学 | 一种基于半动态消化系统模拟老年人消化半固体食物的方法 |
WO2023146594A1 (en) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | NotCo Delaware, LLC | A compact dynamic simulator of the human gastrointestinal system |
US11735067B1 (en) | 2022-03-22 | 2023-08-22 | NotCo Delaware, LLC | In vitro dynamic mouth simulator |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202658158U (zh) * | 2012-05-14 | 2013-01-09 | 中国科学院城市环境研究所 | 智能化生物体胃肠道消化系统模拟控制装置 |
CN103675205A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-26 | 南昌大学 | 一种模拟胃部消化的装置及使用方法 |
CN103837655A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-06-04 | 南昌大学 | 一种模拟小肠消化的装置及使用方法 |
CN108008088A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-05-08 | 江南大学 | 一种肠道体外可视化仿生反应器 |
CN108088966A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-05-29 | 江南大学 | 一种胃体可视化仿生消化反应器 |
CN108318625A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-24 | 江南大学 | 一种人体肠道模型可视化仿生消化系统 |
CN209894792U (zh) * | 2019-04-26 | 2020-01-03 | 合肥工业大学 | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置 |
-
2019
- 2019-04-26 CN CN201910344540.4A patent/CN110231437A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202658158U (zh) * | 2012-05-14 | 2013-01-09 | 中国科学院城市环境研究所 | 智能化生物体胃肠道消化系统模拟控制装置 |
CN103675205A (zh) * | 2013-11-26 | 2014-03-26 | 南昌大学 | 一种模拟胃部消化的装置及使用方法 |
CN103837655A (zh) * | 2013-12-05 | 2014-06-04 | 南昌大学 | 一种模拟小肠消化的装置及使用方法 |
CN108008088A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-05-08 | 江南大学 | 一种肠道体外可视化仿生反应器 |
CN108088966A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-05-29 | 江南大学 | 一种胃体可视化仿生消化反应器 |
CN108318625A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-24 | 江南大学 | 一种人体肠道模型可视化仿生消化系统 |
CN209894792U (zh) * | 2019-04-26 | 2020-01-03 | 合肥工业大学 | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
I. MAINVILLE等: "A dynamic model that simulates the human upper gastrointestinal tract for the study of probiotics" * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110890008A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-17 | 天津开发区合普工贸有限公司 | 一种静式胃功能体外替代实验装置 |
CN110890008B (zh) * | 2019-12-09 | 2024-05-28 | 天津开发区合普工贸有限公司 | 一种静式胃功能体外替代实验装置 |
CN111054728A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-24 | 湖州三新汽车环保科技有限公司 | 一种新型环保型工业固废收集装置 |
CN111054728B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-11 | 湖州聚业孵化器有限公司 | 一种环保型工业固废收集装置 |
CN112094735A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-18 | 山东省食品药品检验研究院 | 一种用于检验药品中微生物的模拟消化系统装置及方法 |
CN112108101A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-22 | 重庆大学 | 一种仿生肠道自蠕动反应器 |
CN112111393A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-22 | 重庆大学 | 一种仿生肠道流自蠕动反应器系统及方法 |
CN114155770A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-08 | 浙江工商大学 | 一种基于半动态消化系统模拟老年人消化半固体食物的方法 |
WO2023146594A1 (en) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | NotCo Delaware, LLC | A compact dynamic simulator of the human gastrointestinal system |
US11735067B1 (en) | 2022-03-22 | 2023-08-22 | NotCo Delaware, LLC | In vitro dynamic mouth simulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110231437A (zh) | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置及使用方法 | |
Dupont et al. | Can dynamic in vitro digestion systems mimic the physiological reality? | |
CN108318625B (zh) | 一种人体肠道模型可视化仿生消化系统 | |
CN103740589B (zh) | 人体胃肠道仿生系统及基于该系统的模拟实验方法 | |
US20190228681A1 (en) | Visual Bionic Digestive System for Human Gastrointestinal Tract Model | |
Li et al. | New dynamic digestion model reactor that mimics gastrointestinal function | |
CN103926375B (zh) | 一种模拟人体消化酵解系统的装置及使用方法 | |
CN105702146A (zh) | 仿生动态鼠胃-十二指肠消化系统模拟装置和模拟实验方法 | |
CN103675205B (zh) | 一种模拟胃部消化的装置及使用方法 | |
CN108088966B (zh) | 一种胃体可视化仿生消化反应器 | |
Minekus | Development and validation of a dynamic model of the gastrointestinal tract | |
CN104464476A (zh) | 一种动态仿生鼠胃消化系统装置 | |
CN207717742U (zh) | 一种食物过敏原的模拟消化装置 | |
CN209894792U (zh) | 一种实验型自动模拟胃肠连续消化的装置 | |
CN108008088B (zh) | 一种肠道体外可视化仿生反应器 | |
CN207062268U (zh) | 一种模拟人体胃肠道药物吸收的装置 | |
CN103837655A (zh) | 一种模拟小肠消化的装置及使用方法 | |
CN105891428B (zh) | 一种全自动单胃动物仿生消化系统 | |
Ye et al. | Digestion of curcumin-fortified yogurt in short/long gastric residence times using a near-real dynamic in vitro human stomach | |
CN113744610A (zh) | 一种简易体外动态模拟消化装置及使用方法 | |
CN209625582U (zh) | 一种半透膜法人体消化道模拟器 | |
CN205786550U (zh) | 一种全自动单胃动物仿生消化系统 | |
CN209894783U (zh) | 一种胃肠动态模拟装置 | |
CN205264217U (zh) | 仿生动态鼠胃-十二指肠消化系统模拟装置 | |
CN109266611A (zh) | 一种ht-29细胞炎症模型的建立方法及应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |