CN217485001U

CN217485001U - 一种一体化仿生小肠消化系统

Info

Publication number: CN217485001U
Application number: CN202220573685.9U
Authority: CN
Inventors: 陈晓东; 王晶晶; 丁起阳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2032-03-16

Abstract

本实用新型涉及一种一体化仿生小肠消化系统，包括小肠模块和第一挤压装置；小肠模块包括用于模拟小肠消化道的管道、弯头和接头，弯头设置于管道的至少一端，接头设置于管道未设置弯头的一端，相邻管道之间通过弯头与接头连接，第一挤压装置包括压板和第一气缸，压板与弯头贴合，且压板与弯头适配，第一气缸输出端连接压板，压板利用第一气缸输出端的往复运动挤压弯头；本实用新型的一体化仿生小肠消化系统，利用弯头和接头将多个管道首尾相连组成小肠模块，通过在小肠模块一侧设置第一挤压装置，与弯头适配的压板连接第一气缸，利用第一气缸输出端的往复运动挤压弯头，模拟小肠运动的同时可有效缓解弯管处的样品堵塞，避免实验失效的状况发生。

Description

一种一体化仿生小肠消化系统

技术领域

本实用新型涉及人体仿生技术领域，尤其是指一种一体化仿生小肠消化系统。

背景技术

为了解人体胃肠道的消化过程，体外消化的方法应用而生。相比传统的静态体外消化，动态体外消化从胃肠道形态结构、运动和生化环境等方面更接近真实的模拟了人体消化过程，从而越来越广泛的被使用。现有的动态体外仿生消化系统由食管、胃、十二指肠、小肠部分组成，目前市面上常见的仿生消化系统有种，一种是一系列带搅拌的容器，各组容器分别代表各个器官，另一种是柔性肠道模块和具备蠕动性能的仿生消化系统，主流的的仿生消化系统中小肠部分主要是由直管和弯管连接而成，在直管上设置挤压装置进行挤压模拟小肠的真实蠕动情况，但是在实验过程中，对于一些黏度高、多项、大颗粒等类型的食物，常会在弯管处发生样品堵塞，然而直管处的挤压装置无法有效的缓解弯管处样品的堵塞，因此会导致实验失效。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术仿生消化系统中的小肠部分的弯管发生样品堵塞导致实验失效的问题，因此，有必要提供一种能缓解弯管处堵塞情形的一体化仿生小肠消化系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种一体化仿生小肠消化系统，包括小肠模块和第一挤压装置；

所述小肠模块包括：

多个管道，其用于模拟小肠消化道；

弯头，其设置于所述管道的至少一端；

接头，其设置于所述管道未设置所述弯头的一端；

相邻所述管道之间通过所述弯头与所述接头连接；

所述第一挤压装置包括：

压板，其与所述弯头贴合，且所述压板与所述弯头适配；

第一气缸，其输出端连接所述压板，所述压板利用所述第一气缸输出端的往复运动挤压所述弯头。

在本实用新型的一个实施例中，还还包括第二挤压装置，其包括：

滚轮，其与所述管道贴合；

第二气缸，其输出端连接所述滚轮，所述滚轮利用所述第二气缸输出端的往复运动挤压所述管道。

在本实用新型的一个实施例中，所述小肠模块还包括与所述弯头适配的卡槽，所述弯头嵌入所述卡槽内，利用多个所述卡槽将多个所述管道固定于体外动态消化系统上。

在本实用新型的一个实施例中，所述弯头与所述接头均为硅胶材质，且均与所述管道一体成型

在本实用新型的一个实施例中，多个所述管道首尾相连后呈Z型分布。

在本实用新型的一个实施例中，所述弯头与所述接头可拆卸连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述弯头与所述接头的直径相等。

在本实用新型的一个实施例中，所述小肠模块与真人的小肠之间的比例为1:1。

在本实用新型的一个实施例中，所述管道的弹性模量为200±30kPa。

在本实用新型的一个实施例中，所述小肠模块的总长度为3.3m。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一体化仿生小肠消化系统，利用弯头和接头将多个管道首尾相连组成小肠模块，通过在小肠模块一侧设置第一挤压装置，与弯头适配的压板连接第一气缸，利用第一气缸输出端的往复运动挤压弯头，在模拟小肠运动的同时，可有效缓解弯管处的样品堵塞情况，避免实验失效的状况发生。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型优选实施例中一体化仿生小肠消化系统的结构示意图；

图2是图1中小肠模块的结构示意图；

图3是图1中第一挤压装置的结构示意图；

图4是图1中第二挤压装置的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、小肠模块；2、第一挤压装置；3、第二挤压装置；11、管道；12、弯头；13、接头；14、卡槽；21、压板；22、第一气缸；31、滚轮；32、第二气缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型的一种一体化仿生小肠消化系统优选的一实施例。

参照图1至图4所示，一种一体化仿生小肠消化系统，包括包括小肠模块1和第一挤压装置2。

小肠模块1包括：

多个管道11，其用于模拟小肠消化道，管道11采用软质硅胶材料制成，管道11的弹性模量为200±30kPa。

弯头12，其设置于管道11的至少一端，弯头12采用软质硅胶材料制成，且具备一定的可视性，可实时观察弯头12处的样品情形，弯头12与管道11采用一体成型，可有效降低生产成本，且一体成型后不影响清洁，也不会产生杂质影响实验结果，能够提高实验精度。

接头13，其设置于管道11未设置弯头12的一端，在管道11需要设置接头13的一端设置有一段长度约1cm的硬质硅胶管作为接头13，接头13 与管道11采用一体成型，且具备一定的可视性。

相邻管道11之间通过接头13与弯头12连接，常规的小肠模块1通过设置有四个管道11，分别为第一管道、第二管道、第三管道和第四管道，具体为：第一管道，其一端为弯头12，另一端为接头13；第二管道，其一端为弯头12，另一端为接头13，第二管道通过弯头12与第一管道的接头 13连接；第三管道，其两端均为弯头12，第三管道通过弯头12与第二管道11的接头13连接；第四管道，其一端为接头13，另一端为弯头12，第四管道通过接头13与第三管道的弯头12连接；多个管道11采用此连接方式首尾相连组成完整的小肠模块1，且呈Z型分布。

第一挤压装置2，其用于挤压弯头12，第一挤压装置2包括：

压板21，其与弯头12贴合，且压板21与弯头12适配，压板21由刚性材料制成。

第一气缸22，其输出端连接压板21，压板21利用第一气缸22输出端的往复运动挤压弯头12，在模拟小肠运动的同时，可避免弯管处发生样品堵塞的情况。

第一管道、第二管道、第三管道和第四管道的弯头12处均设置有第一挤压装置2，在实验过程中，在小肠模块1中通入样品开始测试，第一挤压装置2按照3次/min的挤压频率挤压弯头12，模拟人体小肠运动，且可以防止一些大颗粒或黏度高的样品堵塞弯管。

具体的，还包括第二挤压装置3，其用于挤压管道11，第二挤压装置3 包括：

滚轮31，其与管道11贴合，滚轮31由刚性材料制成。

第二气缸32，其输出端连接滚轮31，滚轮31利用第二气缸32输出端的往复运动挤压管道11，模拟人体小肠蠕动。

第一管道、第二管道、第三管道和第四管道上均设置有第二挤压装置3，在实验过程中，在小肠模块1中通入样品开始测试，第二挤压装置3挤压管道11，使管道11蠕动速度为100mm/min，模拟人体小肠蠕动。

具体的，小肠模块1还包括与弯头12适配的卡槽14，卡槽14材质为 PLA塑料，管道11的弯头12嵌入卡槽14内，利用多个卡槽14将多个管道 11固定于体外动态消化系统上，在将小肠模块1安装至体外动态消化系统上时，首先将4个卡槽14沿小肠消化系统的路径安装在体外动态消化系统上，然后按顺序将第一管道的弯头12放入第一个卡槽中，第二管道的弯头 12放入第二个卡槽14中，第三管道两端的弯头12分别放入第三和第四个卡槽14中，第四管道的弯头12放入第五个卡槽14中，然后将第一管道、第二管道、第三管道和第四管道分别用接头13和弯头12连接，并在第四管道的弯头12端放置烧杯作为实验产物收集容器，连接完成的后的小肠模块 1呈Z型分布，总长度为3.3m，小肠模块1与真人小肠之间的比例为1:1。

具体的，弯头12和接头13的直径相等，且可拆卸连接；因为弯头12 材质为软质硅胶，接头13材质为硬质硅胶，直径相等时，将接头13接入弯头12中，会将弯头12撑开，弯头12利用收缩力将接头13裹紧，使弯头 12和接头13紧密连接，在拆卸时将接头13从弯头12中用力拔出即可，便于拆卸后进行清洁和再组装，不会损伤管道11。

具体的，组成小肠模块1的管道11主要是由无粘性、不易残留、抗撕扯，且耐酸、碱、高温的硅胶材质制成，制作时首先配制硅胶，将其充分混合后，抽真空除去硅胶内部气泡，然后倒入组装好的模具中，冷却7-10h 后取出简单修剪即可，管道11的外径范围为40*5-16*3mm，管道11的弹性模量为200±30kPa；在将小肠模块1安装至体外动态消化系统上时，首先将5个卡槽14沿小肠消化系统的路径安装在体外动态消化系统上，然后按顺序将第一管道的弯头12放入第一个卡槽14中，第二管道的弯头12放入第二个卡槽14中，第三管道两端的弯头12分别放入第三和第四个卡槽14 中，第四管道的弯头12放入第五个卡槽14中，然后将第一管道、第二管道、第三管道和第四管道分别用接头13和弯头12连接，并在第四管道的弯头 12端放置烧杯作为实验产物收集容器，连接完成的后的小肠模块1呈Z型分布，总长度为3.3m，小肠消化系统与真人小肠之间的比例为1:1，将安装好的小肠消化系统通过第一管道的弯头12与体外动态体外消化系统的上消化道系统连接，再将5个第一挤压装置2分别对应安装于5个卡槽14处，压板21贴合对应的弯头12，将4个第二挤压装置3分别安装在第一管道、第二管道、第三管道和第四管道处，滚轮31贴合对应的管道11；启动设备，第一挤压装置2运动，第一气缸22通过压板21挤压弯头12，挤压频率为3 次/min，第二挤压装置3运动，第二气缸32通过滚轮31挤压管道11，使小肠蠕动速度为100mm/min，加入200g样品，实验时间为3h，在管道11、弯头12和接头13处均可以观察整个小肠消化系统内的消化物流动情况。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims

1.一种一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，包括小肠模块和第一挤压装置；

所述小肠模块包括：

多个管道，其用于模拟小肠消化道；

弯头，其设置于所述管道的至少一端；

接头，其设置于所述管道未设置所述弯头的一端；

相邻所述管道之间通过所述弯头与所述接头连接；

所述第一挤压装置包括：

压板，其与所述弯头贴合，且所述压板与所述弯头适配；

2.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，还包括第二挤压装置，其包括：

滚轮，其与所述管道贴合；

3.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述小肠模块还包括与所述弯头适配的卡槽，所述弯头嵌入所述卡槽内，利用多个所述卡槽将多个所述管道固定于体外动态消化系统上。

4.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述弯头与所述接头均为硅胶材质，且均与所述管道一体成型。

5.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，多个所述管道首尾相连后呈Z型分布。

6.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述弯头与所述接头可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述弯头与所述接头的直径相等。

8.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述小肠模块与真人的小肠之间的比例为1:1。

9.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述管道的弹性模量为200±30kPa。

10.根据权利要求1所述的一体化仿生小肠消化系统，其特征在于，所述小肠模块的总长度为3.3m。