[发明专利]一种人造仿生肠道及其制造方法

说明书

本发明提供了一种人造仿生肠道及其制造方法，所述人造仿生肠道包括多孔硅橡胶基底以及多孔分离膜，多孔硅橡胶基底内壁包含均匀分布的细小凸起，以提高内壁比表面积，所述多孔分离膜用于分离小分子营养物质。该人造仿生肠道制备方法为：首先制备一种管状模具，然后注入硅胶原料，固化成型后致孔得到多孔硅橡胶基底，对其内壁进行刻蚀后，制备一层聚醚嵌段硅油多孔分离膜，得到人造仿生肠道。所述模具的芯模包含均匀分布的细小凸起，使得仿生肠道内壁形成细小凸起；在硅橡胶基底表面致孔，使得小分子营养物质能够从分离膜分离出；对硅橡胶基底内壁进行刻蚀，提高其反应活性，进而提高多孔分离膜与硅橡胶基底的结合牢度。

技术领域

本发明属于仿生技术领域以及生物技术领域，涉及一种人造仿生肠道及其制造方法。

背景技术

在食品、药品的研究过程中，客观精确地评定食物、药品在人体内的消化过程对于确定食物组分、药品组分以及它们对人体消化道的作用至关重要。

人消化道体外仿生消化系统(如SHIME、IViDiS、TIM、DGM、HGS等)是对人的消化系统及其消化环境、消化道内的流体动态行为进行仿生模拟，可模拟不同样品在体外模型中的消化过程以及这些样品对肠道微生物的影响，从而为新型功能性食品的研发提供大量有价值的数据，若将其作为“前测试”来预测活体试验，完全代替或部分代替活体试验，可达到降低成本和时间、提高重复性和准确性的目的，且没有伦理限制。

目前市场上常用的体外仿生肠道系统主要分为两种：其一是利用烧杯等简单容器通过搅拌器械或摇床震荡设备来驱动胃内容物混合，简便廉价、驱动（转速）可控，但缺乏对胃或肠道的生理形态、胃或肠内理化环境、胃壁或肠壁运动及流体动力学行为的有效模拟；其二是具有柔性肠道模块和一定蠕动性能的仿生消化系统，具有胃和肠道生理形态特征、胃壁和肠壁可运动、胃液、肠液和食糜连续分泌和排空等更为复杂，更接近真实胃和肠道的动态体外仿生消化系统，因而，近年来成为研究者们的主要研究对象。

模拟消化道(主要包括胃、小肠、大肠)作为人消化道体外仿生肠道系统的主体，其对人体消化系统真实消化的仿真程度在整个人消化道体外仿生肠道系统的仿真性能中至关重要。食物在人体的消化和吸收过程主要在胃和小肠中完成，小肠尤其是十二指肠既接受胃液，又接受胰液和胆汁，所以十二指肠的消化功能十分重要。因此仿生十二指肠的仿真程度对体外仿生肠道系统的仿真性能中至关重要。申请号为201811143735.4的中国专利公开了一种仿生十二指肠及其制备方法，是通过将基材(硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种)和辅材(硅油和/或固化剂)按照一定的质量比混合后涂抹于医学消化科精准人体肠道解剖模型十二指肠中制作而成。此仿生十二指肠的内部具有环形皱褶，可增加肠内表面积，供十二指肠内微生物菌群更好的消化吸收食物；同时，内部具有小肠绒毛且小肠绒毛为中空结构，可分泌肠液，极大地重现十二指肠内的消化吸收的功能。但此仿生十二指肠不具备十二指肠对食物进行消化后，吸收营养物质的功能，导致中间物和产物积累在反应器内，对消化酶产生抑制，降低了整个仿生肠道系统的仿真程度；而且此仿生十二指肠是通过在模具表面涂抹一定厚度的硅胶固化得到，涂抹均匀性难以控制。

因此，急需对仿生消化道进行创新升级以提升其仿真性能、提升其模拟真实人体消化道的消化环境(无粘性、不溶于水、不与酸碱起反应、耐高低温)以及消化道各部位的功能的真实性。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的一个目的在于提供一种人造仿生肠道，包括多孔硅橡胶基底以及多孔分离膜，多孔硅橡胶基底赋予该仿生肠道良好的弹性、生物相容性、耐酸碱性和透明可视性，且内壁包含均匀分布的细小凸起，提高内壁的比表面积；多孔分离膜能够分离出肠道消化产生的小分子营养物质，防止营养物质的累积造成仿真程度的降低。