[发明专利]一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型的制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型的制备方法，扫描人的食管、胃、十二指肠和小肠的内部和外部结构，制得对应的模具；在模具上均匀涂抹脱模剂，将弹性液体材料浇注在模具上，待其固化后经脱模分别制得食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型，并经表面清洁后进行晾干处理；在胃模型、十二指肠模型和小肠模型上分别打孔，在孔中插入并固定柔性管作为分泌管；使用胶黏剂将仿生人的食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型按结构顺序粘结起来，即得一体化模型。本发明采用三维扫描和机械结合方法制备小肠模具，该模型具有准真实生理结构特性和尺寸，具有消化液分泌功能的和柔性的等一系列优点，可以用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。

技术领域

本发明属于人体消化器官仿真技术领域，具体而言，本发明涉及一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型的制备方法，用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。

背景技术

体外人仿生消化系统是在体外人的消化系统和消化过程进行模仿的设备，从工程角度出发，可以把体外仿生消化系统看作是由一个或多个柔软的生化反应器所组成的动态系统。其中建立完整的体外仿生人食管、胃、十二指肠和小肠模型至关重要。由于低成本、便捷、高效、无伦理限制和易于局部或特异性取样等特点，体外仿生消化系统已部分替代临床或动物实验，在食品营养成分的生物利用率、药物缓释、致敏成分的消化稳定性、益生菌的消化存活率等方面的研究中得到许多重要的研究成果，广泛应用于食品、制药、医疗、环境等多个研究领域。科研工作者们在朝着更加真实化的道路上对优化体外胃仿生系统进行了许多有益的探索，其中，对真实消化系统的形态结构、运动方式和消化环境进行仿生至关重要，即通过对这三种仿生模式，可以将复杂且非稳态的胃消化体系拆解成可以进行检测和分析的生化反应器系统；这三种仿生模式不仅直接决定了消化液(含消化酶)的进料方式、反应物(食材等)与消化液的混合方式和反应产物的出料方式，而且影响了反应物在整个消化道中的破碎效果和消化效果。因此，对形态仿生、运动仿生和消化环境仿生进行优化是发展体外仿生系统的关键研究问题。而建造准真实的体外人食管、胃、十二指肠和小肠是开展这些工作的基础环节，也是最重要的一个环节。

对人体器官进行仿生消化实验，通常需要制作一些相关的消化系统模型，同时赋给消化系统模型一定的动作，使其具有人体器官的消化功能，用来进行人体消化系统的研究。目前所进行消化系统的研究采用的消化器官模型与真实的人体消化器官所具有的功能存在较大的差别，不能完全模仿人体的真实消化系统，因此在进行科学研究时，会产生出许多不可信的试验采集数据，不利于科学研究。

发明内容

因此，本发明所解决的技术问题在于制得具有准真实生理结构特性和尺寸的消化模型，用于仿生消化实验中，提高实验的精确度。因此，本发明提供了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型的制备方法。

本发明提供了一种柔性人食管、胃、十二指肠和小肠一体化模型的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一，扫描人的食管、胃、十二指肠和小肠的内部和外部结构，制得食管模具、胃模具、十二指肠模具和小肠模具；

步骤二，在模具上均匀涂抹脱模剂，将弹性液体材料浇注在模具上，待其固化后经脱模分别制得食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型，并经表面清洁后进行晾干处理；

步骤三，在胃模型、十二指肠模型和小肠模型上分别打孔，在孔中插入并固定柔性管作为分泌管；

步骤四，使用胶黏剂将仿生人的食管模型、胃模型、十二指肠模型和小肠模型按结构顺序粘结起来，即得一体化模型。

所述步骤一中采用三维扫描仪分别扫描人的食管、胃和十二指肠的内部和外部结构，通过三维建模软件将扫描到的图像建模并保存成STL格式的图片；将三维图像输入到3D打印机中，依次制得人的食管模具、胃模具和十二指肠模具。