胃肠道模拟系统、用于其的隔室和方法技术方案

本申请公开了一种胃肠道模拟系统和用于该胃肠道模拟系统的隔室。所述隔室包括容器，所述容器具有被周边边缘部分围绕的开口顶部，以及气密的盖系统，所述盖系统配置成为放置到所述周边边缘部分上。所述盖系统包括主体，所述主体具有延伸通过所述主体并提供对所述容器的内部的进入的多个通道，所述多个通道包括用于流体转移管的通道和用于安装至少一个传感器部件的通道。所述盖系统被设置有用于密封所述多个通道的可释放密封元件，以及至少一个按压元件，该至少一个按压元件至少对于多个所述密封元件来说是共用的，并且配置成用于向相应密封元件中的每个施加压力以实现对相应通道的密封。

Gastrointestinal simulation system, compartments and methods for it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胃肠道模拟系统、用于其的隔室和方法
本专利技术涉及胃肠道模拟系统、用于这种系统的隔室、以及操作这种系统的方法。胃肠道模拟系统可以是任何单胃动物(包括人类)的模拟器。
技术介绍
常规SHIME是人体肠道的动态模式，其包括分别模拟胃、小肠以及升结肠、横结肠和降结肠的5个隔室。胃隔室和小肠隔室通过控制pH和停留时间以及适当营养培养基、酶和胆汁盐的按剂量投配来模拟酶和理化环境。通过控制pH、氧化还原势和停留时间，不同的结肠隔室各自都庇护微生物群落，该微生物群落在代谢活性和群落组成方面对应于体内情况。在该模型中，两周的典型稳定时段和两周的基础时段之后是处理和冲洗时段。为了模拟胃肠道的操作，需要将各种流体添加到隔室。此外，需要管将内容物从一个隔室转移到另一个隔室，并且需要用于安装传感器的开口。因此，隔室的气密密封是麻烦的。从美国专利4,457,339中，已知一种夹管阀模块，该夹管阀模块可以在用于在医学和生物学领域中执行测试的自动化分析装置中使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种胃肠道模拟系统的隔室，通过该隔室可以促进气密密封。本专利技术的另一个目的是提供一种改善的流体转移系统，以用于将流体转移到胃肠道模拟系统的隔室中以及从该隔室转移流体。本专利技术的另一个目的是提供一种改善的搅拌系统，以用于搅拌胃肠道模拟系统的隔室的内容物。本专利技术的另一个目的是提供一种模拟人或动物胃肠道运行的方法。本专利技术的第一方面提供了一种胃肠道模拟系统的隔室，包括容器，所述容器具有被周边边缘部分围绕的开口顶部，以及气密盖系统，所述气密盖系统配置成为放置到所述周边边缘部分上并在所述盖系统和所述容器之间形成气密密封，其中所述盖系统包括主体，所述主体具有延伸通过所述主体的多个通道，并且该多个通道使得能够进入所述容器的内部，所述多个通道包括配置成用于接收流体转移管的第一通道和配置成用于安装至少一个传感器部件的第二通道，并且其中所述盖系统被设置有用于密封所述多个通道的可释放密封元件，以及至少一个按压元件，所述至少一个按压元件至少对于多个所述密封元件来说是共用的并且配置成用于向所述相应密封元件中的每个施加压力以实现对所述相应通道的密封。通过将可释放密封元件与公共按压元件组合设置，可以促进和/或简化隔室的气密密封。人们只需操作压紧元件以通过密封元件实现或释放通道的密封。这种结构的另一优点是其可以使胃肠道模拟系统的隔室小型化。在根据本专利技术的实施例中，可释放密封元件可以各自包括：由密封材料制成的密封构件，其被设置用于压缩到插入相应通道中的相应管或传感器部件上或周围；以及弹簧构件(例如螺旋弹簧)，其作用在密封构件上以进行所述压缩。这提供了密封元件的简单构造。该实施例可以提供用于可释放密封元件的简单构造。在根据本专利技术的实施例中，按压元件可以包括板状构件，该板状构件在按压位置和释放位置之间可移动地固定到盖系统的主体，在按压位置中板状构件向密封元件施加压力以实现通道的密封，并且在释放位置中密封元件处于释放状态。可移动夹具例如可以通过一个或多个螺纹件来实现，其中板状构件可通过拧入一个或多个螺纹件而从释放位置移动到按压位置，反之亦然。该实施例可以为按压构件提供简单构造。在根据本专利技术的实施例中，气密盖系统的主体可以是中空的，具有内腔，可释放密封元件被布置在围绕所述腔的中空主体中，并且保持元件可以设置在所述腔中，所述保持元件包含用于所述管和所述传感器部件的所述第一通道和第二通道。该实施例的优点在于盖系统易于适应各种情况，如需要通过盖系统设置的管和传感器部件数量和尺寸。以此方式，为胃肠道模拟系统的每个不同隔室提供不同保持元件就可以足够了，而无需为每个隔室设计完整盖系统。此外，该保持元件可以与盖系统的外部部件分开设计，并且因此被优化以引导管从进入盖系统的入口点到出口点以及进入容器内部，例如通过用于管的具有轻微弯曲的通道。这种结构的另一优点是其可以使胃肠道模拟系统的隔室小型化。保持元件可以例如是3D打印部件。在根据本专利技术的实施例中，按压元件或板状构件可包括切口，即具有带切口的形状，例如留有用于固定螺纹件的空间，盖系统的主体和容器借助于螺纹件来密封至彼此。在根据本专利技术的实施例中，隔室可包括传感器探针，该传感器探针竖直通过盖系统延伸到容器中，“竖直”是指在平行于容器的高度轴线的方向上。通道可以同样竖直通过盖系统延伸。另外，通道可以围绕传感器探针径向间隔开。这种配置可以减小探针和通道所占据或需要的总体空间，从而形成紧凑盖系统。具有用于传感器探针、通道和/或用于将板状构件固定到主体上和/或将主体密封到容器上的螺纹件的孔(优选地全部彼此平行地延伸，优选地竖直延伸)的结构的优点在于：可以促进或简化盖系统主体的制造，从而减小制造复杂性和/或成本。主体可以例如由塑料材料的主体制成，其中各种孔从相同方向钻入主体中。在根据本专利技术的实施例中，主体和按压元件或板状构件可以是旋转对称部件。这可以进一步减小制造复杂度。可与本文描述的本专利技术的其他方面和实施方式结合进行的本专利技术的第二方面提供了一种胃肠道模拟系统，其包括至少一个隔室，每个隔室包括容器，所述容器具有被周边边缘部分围绕的开口顶部，以及气密盖系统，所述气密盖系统配置成为放置到所述周边边缘部分上并在所述盖系统和所述容器之间形成气密密封，其中所述盖系统包括主体，所述主体具有延伸通过所述主体的多个通道，并且该多个通道使得能够进入所述容器的内部，所述多个通道包括配置成用于接收流体转移管的第一通道和配置成用于安装至少一个传感器部件的第二通道，所述流体转移管延伸穿过所述相应的第一通道和安装在所述第二通道内或上的传感器部件。胃肠道模拟系统还包括用于将流体转移到所述隔室中和从所述隔室转移流体的流体转移系统，所述流体转移系统包括：多个泵，优选为注射泵，用于经由所述流体转移管将流体泵入所述隔室和从所述隔室中泵出；以及具有夹管阀的夹管阀系统，每个夹管阀配置成用于打开和关闭所述液体转移管中的一个，其中所述夹管阀系统包括多个凸轮盘(针对每个夹管阀有一个凸轮盘)，以及用于同步驱动所述凸轮盘的旋转的公共心轴。通过提供用于每个夹管阀的单独凸轮盘与公共驱动心轴相结合，可以简化夹管阀的操作序列的设置或“编程”：人们仅需要为每个夹管阀提供具有合适形状(例如，根据需要具有突起或凸轮以根据需要控制夹管阀的打开和关闭)的凸轮盘。例如通过步进电动机驱动的公共驱动心轴可以确保单独凸轮盘的同步旋转。为了改变一个夹管阀的操作，人们仅需要取出相应凸轮盘并用另一个凸轮盘替换它。在根据本专利技术的实施例中，凸轮盘可以组装在公共心轴上，其中公共心轴具有旋转锁定形状，其中凸轮盘具有与所述旋转锁定形状相对应的中央开口。这可以简化夹管阀系统的构造。(在其他实施例中，凸轮盘的旋转也可以借助于齿轮系统来驱动和/或凸轮盘可能以其他方式彼此旋转地锁定。)在根据本专利技术的实施例中，夹管阀可以包括弹簧加载指状件，其由凸轮盘上的凸轮致动。在其他实施例中，夹管阀可以由凸轮盘自身上的凸轮形成。可与本文描述的本专利技术的其他方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胃肠道模拟系统的隔室，包括容器，所述容器具有被周边边缘部分围绕的开口顶部，以及气密的盖系统，所述盖系统配置为放置到所述周边边缘部分上，并在所述盖系统和所述容器之间形成气密密封，其中所述盖系统包括主体，所述主体具有延伸通过所述主体的多个通道，该多个通道使得能进入所述容器的内部，所述多个通道包括配置成用于接收流体转移管的第一通道，和配置成用于安装至少一个传感器部件的第二通道，并且其中，所述盖系统设置有用于密封所述多个通道的可释放的密封元件，以及至少一个按压元件，该至少一个按压元件至少对于多个所述密封元件来说是共用的，并且配置成用于向相应密封元件中的每个施加压力以实现相应通道的密封。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170606 EP 17174613.41.一种胃肠道模拟系统的隔室，包括容器，所述容器具有被周边边缘部分围绕的开口顶部，以及气密的盖系统，所述盖系统配置为放置到所述周边边缘部分上，并在所述盖系统和所述容器之间形成气密密封，其中所述盖系统包括主体，所述主体具有延伸通过所述主体的多个通道，该多个通道使得能进入所述容器的内部，所述多个通道包括配置成用于接收流体转移管的第一通道，和配置成用于安装至少一个传感器部件的第二通道，并且其中，所述盖系统设置有用于密封所述多个通道的可释放的密封元件，以及至少一个按压元件，该至少一个按压元件至少对于多个所述密封元件来说是共用的，并且配置成用于向相应密封元件中的每个施加压力以实现相应通道的密封。


2.根据权利要求1所述的隔室，其中，可释放的所述密封元件每个都包括：由密封材料制成的密封构件，被设置为用于压缩到插入相应通道中的相应管或传感器部件上或周围；以及弹簧构件，作用在所述密封构件上以进行所述压缩。


3.根据权利要求1或2所述的隔室，其中，所述按压元件包括板状构件，所述板状构件能在按压位置和释放位置之间移动地固定到所述盖系统的所述主体，在所述按压位置中所述板状构件向所述密封元件施加压力以实现所述通道的密封，并且在所述释放位置中所述密封元件处于释放状态。


4.根据权利要求3所述的隔室，其中，所述板状构件能通过拧入一个或多个螺纹件而从所述释放位置移动到所述按压位置。


5.根据权利要求3或4所述的隔室，其中，所述板状构件包括留出用于固定螺纹件的空间的切口，所述盖系统的所述主体和所述容器借助于所述螺纹件来密封至彼此。


6.根据前述权利要求中任一项所述的隔室，其中，气密的所述盖系统的所述主体是中空的，具有内部的腔，可释放的所述密封元件被布置在围绕所述腔的中空的主体中，并且其中，保持元件设置在所述腔中，所述保持元件包含用于所述管和所述传感器部件的所述第一通道和所述第二通道。


7.根据权利要求6所述的隔室，其中，所述保持元件是3D打印部件。


8.根据前述权利要求中任一项所述的隔室，包括竖直地通过所述盖系统延伸到所述容器中的传感器探针。


9.根据前述权利要求中任一项所述的隔室，其中，所述通道竖直地延伸通过所述盖系统。


10.根据权利要求7和8所述的隔室，其中，所述通道围绕所述传感器探针径向间隔开。


11.根据前述权利要求中任一项所述的隔室，其中，所述主体和所述按压元件是旋转对称部件。


12.一种胃肠道模拟系统，包括至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的隔室，所述流体转移管延伸穿过相应的所述第一通道，并且传感器部件安装在所述第二通道内或所述第二通道上。


13.根据权利要求12所述的胃肠道模拟系统，还包括用于将流体转移到所述隔室中和从所述隔室转移流体的流体转移系统，所述流体转移系统包括：多个注射泵，用于经由所述流体转移管将流体泵入所述隔室和从所述隔室中泵出；以及具有夹管阀的夹管阀系统，每个夹管阀配置成用于打开和关闭所述流体转移管中的一个，其中，所述夹管阀系统包括多个凸轮盘，针对每个夹管阀有一个凸轮盘，所述夹管阀系统还包括用于同步驱动所述凸轮盘的旋转的公共心轴。


14.根据权利要求13所述的胃肠道模拟系统，其中，所述凸轮盘组装在所述公共心轴上，并且其中，所述公共心轴具有旋转锁定形状，其中，所述凸轮盘具有与所述旋转锁定形状相对应的中央开口。


15.根据权利要求13或14所述的胃肠道模拟系统，其中，所述夹管阀包括由所述凸轮盘上的凸轮致动的弹簧加载指状件。


16.根据权利要求12至15中任一项所述的胃肠道模拟系统，其中，所述胃肠道模拟系统还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易斯菲利普·马斯卡尔，马西莫·马尔佐拉蒂，蒂莫·温德尔斯，山姆·波瑟迈尔斯，彼得·范·登·阿贝勒，
申请(专利权)人：普洛迪哥斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE