[发明专利]采样装置

说明书

本发明涉及一种采样装置。该采样装置包括分离式隔室，该分离式隔室被弹出从而产生增加的空间或体积以用于存储样本。本发明的采样装置适合于在水产养殖环境、封闭系统中或在人或动物的胃肠道中收集样本。本发明还涉及一种向动物口服施用该采样装置并回收该采样装置、以对收集的样本进行分析以诊断胃肠道的健康状况、并确定营养吸收和消化率的方法。

技术领域

本发明涉及一种采样装置。采样装置包括分离式隔室，其被弹出从而产生增加的空间或体积以用于存储样本。本发明的采样装置适合于在水产养殖环境、封闭系统中或者在人或动物的胃肠道中收集样本。本发明还涉及一种方法，该方法用于向动物口服施用该采样装置并回收该采样装置，以对所收集的样本进行分析以便诊断胃肠道的健康状况，并确定营养吸收和消化率。

背景技术

直接对动物胃肠道内的物质进行采样的能力是关键使能技术，以便用于诊断胃肠道健康状况，理解回肠消化、在结肠中的发酵，以及用于研究特定膳食组分与人和/或动物的胃肠道中的生物学、化学和生理-化学性质之间的关系。这包括营养吸收、药物代谢、微生物分布、免疫状况等。

对来自动物的胃肠道的物质诸如气体、固体颗粒或液体的样本进行分析，可以提供关于采样材料的pH、酶活性、微生物负载/含量和分子组成的信息，包括营养负载，且可以通过确定免疫因子或总体免疫状态、表征微生物群的存在和微生物病原体的存在/不存在或与健康有关的微生物的存在/不存在来获得能够评估健康状况和诊断疾病(特别是胃肠道疾病)的信息处理程度。

异常状况的早期检测、识别和定位对于确定性诊断和/或治疗各种病状是至关重要的。对消化物采样位点的特定控制对于理解健康和疾病也是至关重要的，因为状况通常是特定于位点的，例如与胃、回肠或结肠相关，而不是影响整个胃肠道。特定于位点的样本采集对于了解饮食影响和营养也有用处，例如，回肠处理是饮食设计中的重要因素，因为小肠内的消化和吸收效率影响存在于胃肠道远端部分的腔内容物。结肠内的肠道菌群进行的发酵取决于到达结肠的腔内容物，因此诸如蛋白质不完全消化等因素与有毒化合物的形成有关，包括与氨、硫化二氢、吲哚和酚的形成有关，这进而已经显示出会增加人体结肠癌的风险。在用于“生产动物”的饮食设计中，提高食品中营养素可利用率的效率和来自动物的废物的环境影响也是重要的。

虽然总表观消化率(通过在粪便中回收的摄取营养素的百分比来衡量)是一个关键量度，但是该方法具有许多缺点，这是由于粪便受到代谢废物和非膳食来源的物质的污染。因此回肠消化率是营养素给予的更合适的量度。此外，回肠末端进入盲肠的流出可被认为是后肠微生物群落作用的基质。结肠消化物或腔内容物因此可以提供预测器或允许评估可用于由驻留胃肠微生物群发酵的营养素。因此，从回肠和结肠消化物内测量宽范围的化学物质(例如蛋白质、碳水化合物、脂肪、非淀粉多糖、微量营养素、抗营养因子)、生物学和生理-化学性能(例如粘度)的能力代表显著的发展，这进而使我们能够理解特定的饮食成分对消化过程及其产物影响的阶跃改变。这样的消化产物可包括粪便特性，诸如粪便品质和硬度、肠气或肠胃胀气。这些使能技术的发展也可使得能够进一步诊断和研究胃肠道疾病。

对改进已知采样装置存在持续的需求，使得可以获取更大体积的样本，并且可以获取不同粘度范围内的液体以及固体样本的采样。对采样装置的这些改进允许对样本进行更大范围的分析测试并增强获取的样本范围。此外，在胃肠道内改变捕获样本的点的能力允许研究消化、饮食加工中涉及的因素变化(pH、酶乳化剂等)；营养吸收；微生物群落；免疫因子和胃肠腔整个长度上的消化道粘度。因此，采样可以在胃、回肠、结肠和盲肠内进行，允许基于所需样本的性质来调节采样位点。

本发明的采样装置简单、便宜、可靠并且易于使用，而不需要持续监测并且可以重复使用。可以回收本发明的采样装置，并且使用各种生物学、化学和物理测定容易地提取和分析样本。液体和固体物质都可通过本发明的采样装置采样。