[发明专利]一种全自动程控型模拟仿生胃肠消化装置在审

专利信息
申请号: 201910862367.7 申请日: 2019-09-12
公开(公告)号: CN110632963A 公开(公告)日: 2019-12-31
发明(设计)人: 田金虎;叶兴乾;刘东红;陈士国;郑瑜雪 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: G05D27/02 分类号: G05D27/02;G01N33/02;G01N33/15;G09B23/36
代理公司: 33200 杭州求是专利事务所有限公司 代理人: 邱启旺
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 导管 无级变速电机 有机玻璃面板 全自动程控 蠕动 传动设备 电脑程控 固定装置 加热系统 模拟仿生 实时监控 酸碱溶液 胃肠消化 温度探头 消化设备 反应罐 封口盖 酶溶液 蠕动泵 中空箱 科学实验 隔热 阀门 滚轮 取样 软质 终端
【说明书】:

发明公开了全自动程控型模拟仿生胃肠消化装置,属于食品科学实验技术领域。该装置包括无级变速电机、传动设备、软质反应罐、固定装置、蠕动泵、阀门、蠕动滚轮、隔热中空箱、酸碱溶液导管、加热系统、有机玻璃面板、酶溶液导管、封口盖、电脑程控终端、pH/温度探头。本发明提供了一种可实时监控,方便取样的人体全自动仿生胃肠模拟消化设备。

技术领域

本发明属于食品科学实验技术领域,具体地涉及一种全自动程控型模拟仿生胃肠消化装置。

背景技术

体外消化模型已被广泛应用到医学、营养学、毒理学、生理学等各领域以及食品、保健品药品、等各个行业。用于研究食品/药品等在人体消化过程中的物理、化学及生物学变化。特别是在食品科学领域,体外模拟消化模型可用于研究食品在消化过程中相互作用、食物在消化过程中不同尺度结构变化、营养物质的利用效率、功能成分的释放规律以及碳水化合物升糖指数的评价等。目前,人体体外消化模型已逐渐复杂化,国内外对利用体外消化模型进行相关研究的认可度越来越高,但是相比较于体内条件,现有的胃肠道模型依然相对简单,在反馈机制建立及精确地激素控制等方面上处于空白状态,因此导致大部分实验数据与体内实验的结果相关性较差,其主要原因是在模拟消化过程中,不能精确调控消化过程中的pH、消化酶、温度以及蠕动等。

发明内容

为解决当前胃肠模拟消化设备不能精确调控温度、pH及蠕动等问题,本发明基于现有的人体胃肠模拟消化研究基础,提供了一种全自动程控型模拟仿生胃肠消化装置,从而实现全自动程控型的人体仿生胃肠消化装置。

为了实现上述目的,本发明技术方案如下:一种全自动程控型模拟仿生胃肠消化装置,所述设备包括无级变速电机、传动设备、皮带、软质反应罐、固定装置、蠕动泵、阀门、蠕动滚轮、隔热中空箱、酸碱溶液导管、加热系统、有机玻璃面板、酶溶液导管、封口盖、电脑程控终端、pH/温度探头。所述电脑程控终端和蠕动泵设置于有机玻璃面板左侧上,所述有机玻璃面板位于隔热中空箱的上方,所述无级变速电机设置于隔热中空箱的底部,所述加热系统、传动设备设置于隔热中空箱内,所述传动设备通过皮带与无级变速电机连接;所述有机玻璃面板和隔热中空箱上部设有孔洞,软质反应罐的上端贯穿孔洞,通过固定装置固定,所述封口盖设置于软质反应罐的上端口,所述阀门设置于软质反应罐的底部,所述pH/温度探头镶嵌于软质反应罐的内侧。所述蠕动滚轮嵌于皮带上,分布于软质反应罐的四周,所述蠕动滚轮的底部与隔热中空箱通过螺钉固定。所述酸碱溶液导管出口、酶溶液导管的出口与软质反应罐的上端口连通,所述酶溶液导管、酸碱溶液导管与蠕动泵辊压连接。

所述蠕动泵、无机变速电机、加热系统、pH/温度探头分别与电脑程控终端连接。

进一步地,所述软质反应罐由硅胶材质构成,所述软质反应罐的中间为圆形,两端渐窄,且两端均为开口状。

进一步地,所述加热系统包括加热设备和温度感应探头,所述加热设备通过螺钉固定于隔热中空箱的壁上,所述温度感应探头嵌于隔热中空箱的内壁。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明中采用伸缩性能较好的硅胶材质作为反应器的壁材,并在硅胶内壁上嵌入温度及pH感应器探头,相比于传统磁力搅拌、常规不含探头的硅胶壁材,更能真实的模拟蠕动状态,更能真实的控制的模拟消化过程中的关键参数。相比于传统的胃肠模拟消化设备,该设备通过电脑程控终端可以实现温度、胃肠蠕动速率、pH、酶浓度的精准便捷调控,从而实现对整个模拟消化过程的精准调控。该装置具有可实时监控,操作简便的特点。

附图说明

图1是本发明人体胃肠道体外模拟消化单元机构示意图,(A)为主视图,(B)为后视图,(C)为俯视图,(D)为立体图。

其中:1无级变速电机、2传动设备、3软质反应罐、4固定装置、5蠕动泵、6阀门、7蠕动滚轮、8隔温内壁、9不锈钢外壳、10酸碱溶液导管、11加热设备、12有机玻璃面板、13酶溶液导管、14封口盖、15电脑程控终端。

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