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體外模擬消化系統(tǒng)（In vitro simulated digestive system）是通過建立和人與動物器官“高度相似”從而實(shí)現(xiàn)“準(zhǔn)真實(shí)”性的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的生理機(jī)能，協(xié)助理解沿著消化道里的各種變化，從而達(dá)到體內(nèi)實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)的科研目標(biāo)。模型在體外條件下模擬體內(nèi)消化吸收情況，用于預(yù)測或評估化合物的可消化性、生物利用率、釋放動力學(xué)特性及結(jié)構(gòu)變化等研究。同時(shí)，減少了大量動物的犧牲，降低了營養(yǎng)健康科研的門檻。體外消化系統(tǒng)可以預(yù)測活體實(shí)驗(yàn)情況，*或部分替代活體實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化試驗(yàn)條件，具有降低成本和時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)重復(fù)性和準(zhǔn)確性，人工可監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)。使得更多的科研工作者跨學(xué)科的參與這些與人類生活質(zhì)量息息相關(guān)的大領(lǐng)域之中。
本公司研制的體外仿生消化系統(tǒng)（大鼠和人）主要由三個(gè)組件構(gòu)成，分別為仿生胃組件、仿生小腸組件和仿生大腸組件組成。仿生胃，以真實(shí)胃為模具，以液體硅橡膠為原料，引入3D輔助打印技術(shù)制作而成；具有真實(shí)胃的幾何形態(tài)、大小和內(nèi)部褶皺等生理結(jié)構(gòu)。胃模型無粘性，抗撕拉性強(qiáng)，不溶于水，耐酸耐堿，清洗方便，使用壽命較長。通過滾輪擠壓等物理運(yùn)動模擬胃壁的蠕動收縮過程，與真實(shí)胃壁收縮過程類似。模擬胃液通過注射泵控制分泌速率。小腸組件中，滾動擠壓裝置可模擬小腸不同部位的蠕動和分節(jié)運(yùn)動過程，模擬小腸液的分泌速率由注射泵控制，共同完成食物在小腸內(nèi)的消化過程。大腸組件，可添加人工腸道菌群后監(jiān)測微生物的消化代謝過程，分析消化物的成分及變化情況，進(jìn)而模擬人體腸道菌群的代謝情況。上述消化系統(tǒng)的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)均可由軟件程序自控控制，極大降低了時(shí)間成本，一定程度上可實(shí)現(xiàn)智能化操作。
