[发明专利]采样装置

说明书

本发明涉及一种用于对动物胃肠道中的一种或多种内部物质采样的装置，所述装置包括至少一个能够部分伸展的壁。本发明还涉及一种将装置从口部给予动物并从粪便中回收装置的方法，以对收集到的样本进行分析，用于诊断胃肠道的健康状况并确定营养吸收和消化率。

技术领域

本发明涉及一种用于对动物胃肠道中的一种或多种内部物质采样的装置，该装置包括至少一个能够部分伸展的壁。本发明还涉及一种将该装置从口部给予动物并从粪便中回收该装置的方法，以对收集到的样本进行分析，用于诊断胃肠道的健康状况并确定营养吸收和消化率。

背景技术

直接对动物胃肠道中物质采样的能力是用于诊断胃肠道健康状况、确定体内回肠蛋白质消化率以及用于研究特定饮食组分与动物胃肠道中化学性质及物理化学性质之间关系的关键使能技术。这包括营养吸收、药物代谢、微生物分布等等。

分析来自动物胃肠道的物质样本，诸如气体、固体颗粒或液体，可提供关于采样材料的pH、酶活性和营养成分的信息，以及用于诊断胃肠道疾病和微生物分布的信息。

对异常状况的早期检测、识别和定位对于各种病理的明确诊断和/或治疗来说是关键的。

而且，回肠蛋白质消化率是饮食设计中的重要因素，因为结肠内肠道菌群的蛋白质发酵与包括氨、二氢硫化物、吲哚和苯酚的有毒化合物的形成有关，这些有毒化合物已显示出会增加人类患结肠癌的风险。在“生产动物饮食(production animal diet)”设计中，使饮食成本和来自动物废物对环境的影响最小化也是重要的。

虽然总表观消化率(如从排泄物中测量的)是关键度量，这种方法有许多缺点，包括相关性和准确性，尤其是当评估蛋白质消化率时。因此回肠消化率是更合适的营养输送度量。从回肠末端到盲肠的流出物可作为后肠微生物群活动的基质。因此测量来自回肠内消化物的广泛范围化学性质(如蛋白质、碳水化合物、纤维、非淀粉多糖、抗营养因子、脂肪)和物理化学性质(如黏度)的能力也表示我们对特定饮食组分对消化过程和排泄物质量影响的认识上的重大飞跃，此外还提供了针对特定对象的胃肠道疾病的进一步诊断和研究治疗。

通过收集回肠消化物用于研究体内回肠消化率的现有方法包括那些需要手术矫正以使得能够对回肠消化物重复采样或者牺牲研究动物的方法。

胃肠道物质样本通常使用诸如内窥镜的插管机械装置取得，这昂贵费时，且会造成检查对象的痛苦和焦虑。通过插管收集动物的回肠消化物样本是当前的首选，因为其代表当前可用的最可靠和准确的方法。

特别是，插管内窥镜无论在生理上还是心理上都不舒适，且通常需要局部麻醉并且有时需要镇静。

用于感测体内通道或腔体(特别是胃肠道)，并发送和收集信息(例如：图像、pH信息、温度信息、电阻信息、压力信息等)的装置、系统和方法已在本领域内公知。

在通过胃肠道运输的过程中收集生物计量数据(如温度、pH、电导率、溶解氧、速度)，或将靶向剂量药物输送至患者，或甚至可以生成全部胃肠道图像的可吞咽胶囊已在本领域内公知。例如，由吉文成像公司(Given Imaging Ltd.)以色列约克尼穆)生产的PillCam^TM SB为11mm×26mm，且重量不到4克。PillCam^TM在一侧具有成像装置和光源，且以每秒2张的速率传输图像，并被医师用于检测和诊断小肠的疾病。

另外，由飞利浦公司(荷兰AE埃因霍芬的飞利浦研究院)制造的iPill是相机药丸，尺寸近似于PillCam^TM且适于将靶向剂量药物输送至患者。除了图像收集和药物输送，已有能够在通过胃肠道运输的过程中收集生物计量数据(如温度、pH、电导率、溶解氧、速度)的类似胶囊技术(Johannessen等人，2004；Hammond等人，2005；Twomey和Marchesi，2009)。