一种仿生大肠及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种仿生大肠及其制备方法，属于仿生技术领域以及生物技术领域。本发明专利技术的仿生大肠是通过将基材(硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种)和辅材(硅油以及固化剂)按照一定的质量比(基材、硅油以及固化剂之间的质量比为100:3～6:1～3)混合后涂抹于医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中制作而成的；本发明专利技术的仿生大肠的仿真性能优越(邵尔A硬度为60±5、膨胀率为31±5％、弹性为460±50％)，且具有人真实大肠的形态和生理结构，可真实的模拟人大肠内的消化环境，例如，此仿生大肠的内部具有环形皱褶，可增加肠内表面积，进而可供大肠内微生物菌群更好的消化吸收食物。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生大肠及其制备方法
本专利技术涉及一种仿生大肠及其制备方法，属于仿生
以及生物

技术介绍
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。人消化道体外模拟装置(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的装置，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，且没有理论限制。因此，人消化道体外模拟装置在对食品、药品，甚至微生物等的研究中越发关键，为食品科学、人类营养学的研究提供了巨大的方便，是小鼠实验或人类志愿者实验所不能比拟的。而模拟消化道(主要包括胃、小肠、大肠)作为人消化道体外模拟装置的主体，其对人真实消化道的仿真程度在整个人消化道体外模拟装置的仿真性能中至关重要。目前，人们通常使用硅胶、乳胶等材料来制作模拟消化道模型，可很好的重现消化道内的消化环境，如无粘性、不溶于水、不与酸碱起反应、耐高低温等。但现有的这些用硅胶、乳胶制作的消化道模型的内部生理结构均为平滑的，不具有磨碎食物的功能，仅仅可真实的模拟一些不需要磨碎的流食(饮料、牛奶等)在胃内的消化状态；而对于固体(米饭、水果、肉等)或半固体(粥、汤等)食物，它们仅仅能体现混合食物的功能，不能够真实的体现胃肠道磨碎、消化食物的功能。并且，这些消化道模型常常被简单的制作为整体结构，例如，用硅胶或乳胶一次性成型成整胃，这些整胃不可以模拟胃窦和胃体之间的“回喷流”功能，导致实验的测定结果不准确。同时，这些由硅胶、乳胶制作的消化道模型在仿真性能，例如硬度、膨胀率、弹性方面实际上并不尽如人意，与人真实的消化道依旧存在一定的差距。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。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种仿生大肠及其制备方法。此仿生大肠是通过将基材(硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种)和辅材(硅油以及固化剂)按照一定的质量比(基材、硅油以及固化剂之间的质量比为100:3～6:1～3)混合后涂抹于医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中制作而成的；此仿生大肠的仿真性能优越(邵尔A硬度为60±5、膨胀率为31±5％、弹性为460±50％)，且具有人真实大肠的形态和生理结构，可真实的模拟人大肠内的消化环境，例如，此仿生大肠的内部具有环形皱褶，可增加肠内表面积，进而可供大肠内微生物菌群更好的消化吸收食物，因此，此仿生大肠可模拟食品、药品、微生物等在消化系统大肠中的真实功能，在食品、药品的研究过程中具有极大的应用前景。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种仿生大肠，所述仿生大肠的成分包含基材和辅材；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述基材、硅油以及固化剂之间的质量比为100:(3～6):(1～3)。在本专利技术的一种实施方式中，所述基材、硅油以及固化剂之间的质量比为100:4:2。在本专利技术的一种实施方式中，所述基材为硅胶。在本专利技术的一种实施方式中，所述硅胶为透明硅胶或半透明硅胶。在本专利技术的一种实施方式中，所述固化剂包含正硅酸乙酯、乙烯基三胺、DETA氨乙基哌嗪AE、间苯二胺m-PDAMPD、二氨基二苯基甲烷DDM或HT-972DEH-50中的一种或多种。在本专利技术的一种实施方式中，所述仿生大肠的制备方法为将可塑性材料放入医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中进行建模后对可塑性材料进行固化成型，得到具有真实大肠内部生理结构的大肠模具；按照一定的质量比将制作仿生大肠的基材和辅材进行混合后放入真空机中抽真空排泡，得到仿生大肠原材料；按照一定的厚度将仿生大肠原材料涂抹在大肠模具的表面，静置使涂抹在大肠模具表面的仿生大肠原材料凝固成型，脱去模具，得到仿生大肠；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述可塑性材料包含陶土、石蜡、玻璃或钢铁。在本专利技术的一种实施方式中，所述陶土为软陶泥。在本专利技术的一种实施方式中，所述仿生大肠的制备方法为将软陶泥放入医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中，用力挤压进行建模，取下人体肠道解剖模型大肠并将软陶泥进行烤制使其固化成型，自然冷却以防止模具快速冷却产生裂缝，得到具有真实大肠内部生理结构的大肠模具；按照一定的质量比将制作仿生大肠的基材和辅材进行混合后放入真空机中抽真空排泡，得到仿生大肠原材料；按照一定的厚度将仿生大肠原材料涂抹在大肠模具的表面，静置使涂抹在大肠模具表面的仿生大肠原材料凝固成型，脱去模具，得到仿生大肠；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述医学消化科精准人体肠道解剖模型为真实肠道1:1中空模型。在本专利技术的一种实施方式中，所述大肠模具的直径为4～5cm，长度为20～30cm。在本专利技术的一种实施方式中，所述烤制的时间为15～30min。在本专利技术的一种实施方式中，所述抽真空排泡的条件为真空机负压-0.1～0.09MPa、时间5～10min。在本专利技术的一种实施方式中，所述抽真空排泡的条件为真空机负压0.09MPa、时间7min。在本专利技术的一种实施方式中，所述仿生大肠原材料涂抹在大肠模具表面的厚度为1～3mm。在本专利技术的一种实施方式中，所述仿生大肠原材料涂抹在大肠模具表面的厚度为2mm。在本专利技术的一种实施方式中，所述静置的时间为2～4h。在本专利技术的一种实施方式中，所述静置的时间为3h。本专利技术提供了上述一种仿生大肠的制备方法，所述方法为将可塑性材料放入医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中进行建模后对可塑性材料进行固化成型，得到具有真实大肠内部生理结构的大肠模具；按照一定的质量比将制作仿生大肠的基材和辅材进行混合后放入真空机中抽真空排泡，得到仿生大肠原材料；按照一定的厚度将仿生大肠原材料涂抹在大肠模具的表面，静置使涂抹在大肠模具表面的仿生大肠原材料凝固成型，脱去模具，得到仿生大肠；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化剂。在本专利技术的一种实施方式中，所述可塑性材料包含陶土、石蜡、玻璃或钢铁。在本专利技术的一种实施方式中，所述陶土为软陶泥。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法为将软陶泥放入医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中，用力挤压进行建模，取下人体肠道解剖模型大肠并将软陶泥进行烤制使其固化成型，自然冷却以防止模具快速冷却产生裂缝，得到具有真实大肠内部生理结构的大肠模具；按照一定的质量比将制作仿生大肠的基材和辅材进行混合后放入真空机中抽真空排泡，得到仿生大肠原材料；按照一定的厚度将仿生大肠原材料涂抹在大肠模具的表面，静置使涂抹在大肠模具表面的仿生大肠原材料凝固成型，脱去模具，得到仿生大肠；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿生大肠，其特征在于，所述仿生大肠的成分包含基材和辅材；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种仿生大肠，其特征在于，所述仿生大肠的成分包含基材和辅材；所述基材包含硅胶、乳胶或水凝胶中的一种或多种；所述辅材包含硅油以及固化剂。2.如权利要求1所述的一种仿生大肠，其特征在于，所述基材、硅油以及固化剂之间的质量比为100:(3～6):(1～3)。3.如权利要求1或2所述的一种仿生大肠，其特征在于，所述基材为硅胶。4.如权利要求1-3任一所述的一种仿生大肠的制备方法，其特征在于，所述方法为将可塑性材料放入医学消化科精准人体肠道解剖模型大肠中进行建模后对可塑性材料进行固化成型，得到具有真实大肠内部生理结构的大肠模具；按照一定的质量比将制作仿生大肠的基材和辅材进行混合后放入真空机中抽真空排泡，得到仿生大肠原材料；按照一定的厚度将仿生大肠原材料涂抹在大肠模具的表面，静置使涂抹在大肠模具表面的仿生大肠原材料凝固成型，脱去模具，得到仿生大肠；所述基材包含硅胶、乳胶或水...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹晓北，李志涛，高敏杰，张文龙，徐静静，蒋芸，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32