面經(jīng)過防銹處理,固定板為亞克力材質(zhì),厚度為1.0±0.20110
[0063]所述的步進電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍為0-10 rpm。
[0064]所述的壓縮振幅可調(diào)范圍為0-10 _,滾動擠壓振幅可調(diào)范圍為0-5 _。
[0065]所述仿生十二指腸模型管的長度和內(nèi)徑與真實鼠十二指腸的長度和內(nèi)徑尺寸相等,幽門管和仿生十二指腸模型管通過“K”字形狀的四通管連接,所述“K”字形狀的四通管的“I”部分的一端與幽門管相連,另一端與仿生十二指腸模型管相連,“K”字形狀的四通管的“<”部分的一端通過胰液管與單通道注射栗B相連,另一端通過膽汁管與單通道注射栗C相連。
[0066]所述的體外仿生十二指腸硅膠軟管的內(nèi)徑和外徑分別為3.0±0.1 mm和6.0 ±0.2mmD
[0067]所述的K”型四通管的“I”部分硅膠管的內(nèi)徑和外徑分別是4.8±0.2 mm和7.0 土
0.2 mm; “<”部分娃橡膠小管的內(nèi)徑和外徑分別是I.0±0.I mm和2.0±0.1 mm ;
[0068]胰液管和膽汁管的內(nèi)徑和外徑分別為3.0±0.2 mm和5.0±0.2 mm。
[0069]圖5是本實用新型的十二指腸消化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,圖6是圖5的G向視圖,圖7是圖5的H向視圖,結(jié)合該三幅附圖可見,所述體外電動蠕動擠壓器械包括步進電機、偏心輪、頻率控制器、錐齒輪、固定輪、支撐板、固定板、皮帶、皮帶輪和底座,所述支架固定在底座上,所述支架上固定固定板,所述固定板上設(shè)置若干個固定輪,所述仿生十二指腸模型管依次彎曲經(jīng)過每個固定輪,所述固定板的一側(cè)設(shè)置有兩臺步進電機,所述每臺步進電機均通過錐齒輪連接偏心輪,所述偏心輪對仿生十二指腸模型管進行分段交錯式蠕動擠壓,所述頻率控制器連接步進電機,頻率控制器通過控制步進電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)偏心輪對仿生十二指腸模型管的蠕動擠壓頻率。
[0070]所述的支撐板和底座都是優(yōu)質(zhì)鋁板材質(zhì),表面經(jīng)過防銹處理,固定板為亞克力材質(zhì),厚度為1.0±0.2 cm。
[0071]所述的步進電機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍為0-20 rpm。
[0072]所述的偏心輪與固定輪并行排列,四個固定輪豎直排列,四個偏心輪兩兩分別固定在其左右兩側(cè),十二指腸模型中的硅膠軟管交錯夾在偏心輪與固定輪之間。
[0073]所述仿生十二指腸模型管的食糜進入端設(shè)置有蠕動栗。蠕動栗型號為104K/BT(stepper motor),由重慶杰恒婦動栗有限公司生產(chǎn),可以裝配Imm和1.6 mm兩種壁厚軟管,內(nèi)徑I?4.8 mm,流量控制范圍為0-140 mL.min—、
[0074]所述保溫盒內(nèi)設(shè)置有用于加熱保溫盒內(nèi)空氣的加熱燈和用于對保溫盒內(nèi)進行照明照明燈,所述保溫盒內(nèi)還設(shè)置有用于監(jiān)測保溫盒內(nèi)部的實時溫度的數(shù)顯溫控器,所述保溫盒的一側(cè)設(shè)置有滑動門。保溫盒的形狀為長方體,選用PC板制作而成,長X寬X高為85 X55X50 cm。加熱燈的功率均為100 W,從室溫(25°C)加熱至37°C需要15min?;瑒娱T均由亞克力板裁剪制作,長和寬分別為42cm和50 cm。
[0075]應(yīng)用上述任一所述的仿生動態(tài)鼠胃-十二指腸消化系統(tǒng)模擬裝置的模擬實驗方法,包括如下步驟:
[0076]( I)調(diào)整保溫盒內(nèi)的室溫:打開保溫盒內(nèi)的加熱燈和數(shù)顯溫控器,待保溫盒內(nèi)的溫度維持在37°C時,關(guān)閉加熱燈;
[0077](2)灌裝胃液、胰液和膽汁:取一根胃液管,在其中灌裝滿胃液,然后將胃液管的一端與單通道注射栗A接通,另一端與幽門管接通,另取一根胰液管和一根膽汁管,在胰液管中灌裝滿胰液,胰液管的一端與單通道注射栗B接通,在膽汁管中灌裝滿膽汁,膽汁管的一端與單通道注射栗C接通,胰液管的另一端和膽汁管的另一端“K”字形狀的四通管接通;
[0078](3)制備食物樣品:取食物置于裝有去離子水的容器中,充分攪拌后,加入鼠唾液,然后磁力攪拌,以模擬食物在鼠口腔內(nèi)的消化過程;
[0079](4)給仿生鼠胃模型注射胃液:用注射器向仿生鼠胃模型注入模擬胃液,以模擬大鼠胃禁食狀態(tài)時胃液殘留;
[0080](5)向仿生鼠胃模型注入食物樣品:將步驟(3)中制備得到的食物樣品從食道一次性注射到仿生鼠胃模型中,將硅膠瓣膜管與食管出口相連接,防止胃內(nèi)食物溢出,并保持胃內(nèi)穩(wěn)壓;
[0081](6)模擬仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管的消化過程:啟動頻率控制器,電動壓縮-滾動擠壓器械開始對仿生大鼠胃模型的前胃進行垂直上下壓縮,同時對腺胃從胃竇往幽門方向的滾動擠壓,通過單通道注射栗A將胃液推送到仿生鼠胃模型中,通過單通道注射栗B將胰液推送到仿生十二指腸模型管中,通過單通道注射栗C將膽汁推送到仿生十二指腸模型管中,胰液和膽汁以及從仿生鼠胃模型排出的食糜通過蠕動栗輸送到仿生十二指腸模型管中,電動蠕動擠壓器械對仿生十二指腸模型管進行分段蠕動擠壓,最終將食糜從仿生十二指腸模型管中排出,被收集瓶收集;
[0082](7)分時間段記錄消化過程:在步驟(6)所述消化過程中,消化過程分成若干個時間段,每個時間段內(nèi)停止一次頻率控制器、蠕動栗、單通道注射栗A、單通道注射栗B和單通道注射栗C,取出仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管,分別收集仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管內(nèi)的消化物,分別測定和記錄其PH、麥芽糖濃度、胃排空速率、儲能模量、損耗模量、動態(tài)粘度和表觀粘度,以及觀察微觀結(jié)構(gòu),然后將食糜再次放回仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管中,將仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管放回裝置中,打開頻率控制器、蠕動栗、單通道注射栗A、單通道注射栗B和單通道注射栗C,繼續(xù)實驗,直到食糜全部從仿生十二指腸模型管中排出,并測定和記錄最終排出食糜的PH、麥芽糖濃度、胃排空速率、儲能模量、損耗模量、動態(tài)粘度和表觀粘度,以及觀察微觀結(jié)構(gòu);
[0083](8)清洗仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管:實驗結(jié)束后,及時用去離子水清洗仿生鼠胃模型和仿生十二指腸模型管。
[0084]所述步驟(7)中微觀結(jié)構(gòu)通過激光共聚焦顯微鏡CSLM和掃描電鏡SEM觀察。
[0085]下面針對本實用新型舉具體實施例:
[0086]實施例1:
[0087]采用如圖所示的動態(tài)仿生鼠胃-十二指腸消化系統(tǒng)裝置模擬生米顆粒在大鼠胃內(nèi)的混合、研磨和消化過程,通過檢測胃內(nèi)容物的PH、粒徑分布和消化產(chǎn)物一麥芽糖濃度,并與體內(nèi)活鼠實驗結(jié)果進行比較,從而驗證該裝置的有效性。其具體操作過程如下:
[0088](I)按照本實用新型裝置,將本實用新型裝置組裝完整;
[0089](2)調(diào)整保溫盒內(nèi)的室溫:打開保溫盒內(nèi)的加熱燈和數(shù)顯溫控器,待保溫盒內(nèi)的溫度維持在37°C時,關(guān)閉加熱燈;
[0090](3)灌裝胃液:取一根胃液管,在其中灌裝滿胃液,然后將胃液管的一端與單通道注射栗A接通,另一端與幽門管接通;
[0091](4)制備食物樣品:稱取3.39 g不同初始粒徑范圍的米粒(d〈0.6 mm:2.03 g;0.60<d<0.85 mm:0.66 g;d>0.85 mm:0.70區(qū))和2.15 g去離子水于一15 mL小燒杯內(nèi),然后加入1.15 mL模擬大鼠唾液淀粉酶溶液(37°C),磁力攪拌I min (60 rpm),以模擬米粒在大鼠口腔內(nèi)的咀嚼過程;
[0092](5)給仿生鼠胃模型注射胃液:用注射器向仿生鼠胃模型注入0.6 mL模擬胃液,以模擬大鼠胃禁食狀態(tài)時胃液殘留;
[0093](6)向仿生鼠胃模型注入食物:將步驟(4)中制備得到的食物從食道一次性注射到仿生鼠胃模型中,將硅膠瓣膜管與食管出口相連接,防止胃內(nèi)食物溢出,并堵住幽門管,以模擬食物在胃內(nèi)沒有排空時的消化過程;
[0094](7)模擬食物在仿生鼠胃模型內(nèi)的消化過程:啟動頻率控制器,電動壓縮-滾動擠壓器械開始對仿生大鼠胃模型的前胃進行垂直上下壓縮,同時對腺胃從胃竇往幽門方向的滾動擠壓,通過單通道注射栗A將胃液推送到仿生鼠胃模型中;
[0095](8)分時間段記錄消化過程:在步驟(6)所述消化過程中,消化過程分成四個時間段,依次為開始消化3011^11、601^11、1201^11和1801^11,每個時間段結(jié)束后停止頻率控制器和單通道注射栗A,取出仿生鼠胃模型,并收集仿生鼠胃模型內(nèi)的消化物,分別測定和記錄其pH、粒徑分布和麥芽糖濃度;
[0096](9)清洗仿生鼠胃模型:實驗結(jié)束后,及時用去離子水清洗仿生鼠胃模型。
[0097]上述實驗結(jié)果顯示,生米粒在消化不同時間后,胃內(nèi)消化物的PH、粒徑分布和麥芽糖濃度與體內(nèi)活鼠實驗結(jié)果一致,均沒有顯著性差異(P>0.05)。體內(nèi)活鼠實驗和體外實驗結(jié)果相比,pH都隨著消化時間增加先上升后逐漸降低至2.85左右。消化180 min后,較大粒徑(d>0.85 mm)的米粒比例均隨著消化時間的增加逐漸降低,由初始的18%降低至5%;小粒徑(d〈0.60 mm)比例逐漸升高,由初始的62%上升至80%;中等粒徑(0.60〈d〈0.85 mm)比例沒有明顯變化。
[0098]無論在該動態(tài)仿生鼠胃消化系統(tǒng)裝置還是在體內(nèi)活鼠實驗內(nèi),麥芽糖濃度均隨著消化時間的增加呈“S”形累加,180 min時刻的麥芽糖濃度分別為102 mg.mL—1和125 mg.mL一1,但差異性不顯著(P>0.05)。并且麥芽糖濃度的相對增加值隨消化時間的變化趨勢二者保持高度一致。此外,體外實驗測得的實驗數(shù)據(jù)的相對誤差明顯低于體內(nèi)實驗數(shù)據(jù)。
[0099]實施例2:
[0100]采用如圖所示的動態(tài)仿生鼠胃-十二指腸消化系統(tǒng)裝置模擬含有10%果膠的小麥淀粉顆粒在大鼠胃和十二指腸內(nèi)的混合、研磨、消化及排空過程,通過檢測胃內(nèi)容物的PH、麥芽