[发明专利]一种动态摇摆式肠道体外替代实验装置

说明书

本发明提供一种动态摇摆式肠道体外替代实验装置，包括摇摆机构、控温水套、肠道总成、氮气压力瓶、碱液瓶、酸液瓶、营养液瓶和收集瓶以及主控计算机，摇摆机构在摇摆电机驱动下带动控温水套和肠道总成摇摆完成肠道蠕动功能，控温水套内包裹肠道总成在水浴泵和电控加温器的加温下保持温度，肠道总成内试剂和实验样品密封隔离形成特定无氧的PH环境，肠道总成的温度传感器、酸碱传感器、压力传感器、氧传感器通过主控计算机控制氮气进口、碱液进口、酸液进口、营养液进口各自的计量泵、收集阀门以及水浴泵、电控加温器和摇摆电机完成动态的肠道体外替代实验，本发明的有益效果是：本装置可在体外模拟活体肠道进行动态的肠道体外替代实验满足标准化的科研和应用。

技术领域

本发明涉及一种动态摇摆式肠道体外替代实验装置。

背景技术

由于食品营养学、功能性活性物质代谢研究、药物释放动力研究，益生菌及益生元，食品毒理学研究，动物营养及饲料研究等自然科学研究中愈来愈多科学研究都需要进行消化吸收的实验来用于预测或评估化合物的可消化性、生物利用率、释放动力学特性及结构变化等研究，在以往的科学研究的消化吸收实验中，往往采用人或动物的活体进行实验，或者使用简单的模拟肠道装置做替代实验，由于活体实验有极大的个体差异性，而且实验过程中活体的肠道环境也不能完全保证环境正常，而简单的模拟肠道装置可以完全模拟人类或动物大肠的形状和内部环境条件，但不能模拟人类或动物大肠的动态动作，因此实验完成取出的供科学研究用的实验样品就不能正确反映肠道的消化吸收状况，不能保证实验的重复性和准确性，在一定程度上影响了科学研究的结论，达不到当前科学研究的要求，从而制约了相关科学研究的发展。因此研发一个动态摇摆式肠道体外替代实验装置，用来在体外模拟活体肠道进行动态的肠道体外替代实验已成为当前的迫切需要。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种动态摇摆式肠道体外替代实验装置，采用智能化设定摆动的频率和幅度摇摆模拟活体肠道蠕动的方法，在模拟的人类或动物大肠形状和内部环境条件下进行各种动态的肠道体外替代实验。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种动态摇摆式肠道体外替代实验装置，包括一个带有弹性脚垫的支撑台架，其最底部的刚性台板上表面安放着氮气压力瓶、碱液瓶、酸液瓶、营养液瓶以及收集瓶，在刚性台板上表面还安放着主控计算机，计算机硬件系统和专用软件程序系统通过执行系统的控制导线接收到的肠道总成的实验样本的各项参数，进行数据整理、参量分析和存储记录并控制实验进行，在支撑台架的后壁板上边安装的约束护轴配合支撑转轴将摇摆机构支撑住并在下边安装的摇摆电机驱动下左右摇摆进而带动摇摆机构上安装的控温水套和控温水套内的肠道总成左右摇摆完成模拟肠道蠕动的功能，主控计算机提前设定好摆动的频率和幅度来行各种动态的肠道体外替代实验，摇摆机构的活动壁板上固定安装着带有水浴泵和电控加温器的控温水套，控温水套内部包裹着肠道总成，控温水套对肠道总成随时加温控温，以保证肠道总成的肠道内腔里的实验模拟温度始终为摄氏度或者另有要求的其他稳定温度来满足肠道体外替代实验的要求，肠道总成在底端有收集出口，通过收集液管和收集阀门连接入收集瓶内，肠道总成最上端的肠腔上口配装一个大密封盖以密封隔离好内外环境，大密封盖有带调压气阀的放气口，在充入氮气后排出氧气在肠道总成内形成无氧环境，大密封盖的加样口向肠道总成的肠道内腔里注入各种试剂以及流质或液体样品进行实验，也可以随时抽取流质或液体样品进行化验分析，肠道总成模拟人类或动物大肠有若干类环状袋和类环状襞组成穹状肠壁，内部是肠道内腔以容纳各种试剂和实验样品进行模拟肠道内的体外替代实验，在穹状肠壁上边的类环状袋两侧依次排布着水套温感器、温度传感器、酸碱传感器、压力传感器和氧传感器通过控制导线连接到主控计算机传送控温水套和肠道总成内的实验数据信息，同时主控计算机通过控制导线控制氮气进口、碱液进口、酸液进口、营养液进口和带有进口盖堵的备用进口的各自的气类计量泵、液类计量泵、收集阀门以及水浴泵、电控加温器和摇摆电机维持实验时肠道总成的肠道内腔里无氧环境、酸碱度和营养液需求来满足肠道体外替代实验的各项要求。

本发明的有益效果是：在体外模拟活体肠道形状和内部环境条件，进行动态的肠道体外替代实验，满足标准化的科研和应用。