【技术实现步骤摘要】
本申请涉及胃肠道体外模拟，尤其涉及一种体外胃肠道的模拟方法及系统。
技术介绍
1、shime的全称为simulator of the human intestinal microbial ecosystem，中文名为人类肠道微生物生态系统。shime模型可以通过提前设置好的生理参数稳定模拟人体胃肠道运转并实现自动化，配备营养液或消化液经蠕动泵装置泵入系统内运转，可用于探究食品、药品的益生效应以及常见疾病与肠道微生态之间的联系。
2、市面上部分shime模拟器在进行实验时，实验结果的准确性较差。例如，相同的实验的条件下，多次实验的结果之间会存在较大的差异。而如何有效地提高实验结果的准确度，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种体外胃肠道的模拟方法及系统，用以解决现有技术中的问题。
2、为解决上述问题，本申请实施例第一方面提供了一种体外胃肠道的模拟方法，所述模拟方法基于shime模型，所述shime模型包括与人体的胃、小肠、升结肠、横结肠以及降结肠相对应的胃容器、小肠容器、升结肠容器、横结肠容器和降结肠容器；所述胃容器、所述小肠容器、所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器依次相连；所述胃容器与所述小肠容器之间设置有第一输送蠕动泵；所述小肠容器与所述升结肠容器之间设置有第二输送蠕动泵；所述升结肠容器与所述横结肠容器之间设置有第三输送蠕动泵；所述横结肠容器与所述降结肠容器之间设置有第四输送蠕动泵；所述降结肠容器
3、所述胃容器连接有第一补酸蠕动泵和补料蠕动泵；所述小肠容器连接有第二补酸蠕动泵和第二补碱蠕动泵；所述升结肠容器连接有第三补酸蠕动泵和第三补碱蠕动泵；所述横结肠容器连接有第四补酸蠕动泵和第四补碱蠕动泵；所述降结肠容器连接有第五补酸蠕动泵和第五补碱蠕动泵；所述小肠容器、所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器内均设置有用于测量ph值的酸碱度测量装置；
4、其中，所述模拟方法包括：
5、配制营养液和消化液；
6、制备粪便接种液；
7、基于时间模型，对所述营养液和所述粪便接种液进行处理，所述时间模型包括：每天供给所述营养液的时间为t0，t1及t2，t0为每天第一次供给所述营养液的时间，t1为每天第二次供给所述营养液的时间，t2为每天第三次供给所述营养液的时间；最终发酵液第一次排放到废液容器的时间为t0+24n+(δt1+δt2)/2；所述最终发酵液第二次排放到废液容器的时间为t0+24n+δt1+δt2；所述最终发酵液第三次排放到废液容器的时间为t0+24n+3/2·(δt1+δt2) ；每天供给至所述升结肠容器的第二发酵液的体积为：(v4+v5)/10；每天从所述降结肠容器的排出的所述最终发酵液的体积为：(v4+v5)/10 ；其中，n表示天数，δt1=（t1-t0），δt2=（t2-t1），v4为所述横结肠容器的容积，v5为所述降结肠容器的容积；
8、每间隔预设天数，在固定时间从所述升结肠容器、所述横结肠容器和降结肠容器中抽取5~20ml的样本，取部分所述样本进行离心处理，其中，将离心后得到溶液的上清液用gc-ms检测肠道菌群代谢物的scfas，菌体沉淀进行酶标仪检测。
9、一种可选的实现方式中，所述营养液的配制包括：
10、使用蒸馏水对0.5~1.5g的阿拉伯半乳聚糖、1~3g的果胶、0.5~1.5g的木聚糖、2~4g的淀粉、0.2~1g的半胱氨酸、0.1~1g的葡萄糖、2~4g的酵母提取物、0.5~1.5g的粘蛋白和0.5~1.5g的蛋白胨进行溶解，并获得所述营养液；所述营养液的容量为800~1200ml；对所述营养液进行灭菌并冷藏；
11、所述消化液包括胃液和胰液；
12、所述胃液的配制包括：
13、将1~3g的nacl、2.5~4g的胃蛋白酶、以及6~8ml且浓度为36.5%的浓盐酸，与无菌蒸馏水进行混合，使得总容量为80~120ml；
14、所述胰液的配制包括：
15、将5~7g的胆汁盐、0.5~1.5g的胰蛋白酶和11~14g的nahco3，与无菌蒸馏水进行混合，使得总容量为800~1200ml；
16、其中，对所述胃液和所述胰液进行冷藏。
17、一种可选的实现方式中，所述营养液采用高压灭菌锅进行灭菌，且灭菌温度为110~130℃；
18、所述营养液、所述胃液和所述胰液的冷藏温度为3~8℃。
19、一种可选的实现方式中，所述粪便接种液的制备包括：
20、采集多位年龄在20~30岁，并且在半年内未使用抗生素的健康宿主的新鲜粪便，其中，将各所述健康宿主的新鲜粪便进行均匀混合，并获得混合粪便；
21、称取所述混合粪便30~80g，并在其中加入250ml缓冲液，并获得第一混合物；
22、所述第一混合物，匀浆50~80s并静置8~15min后，获得第二混合物；
23、取所述第二混合物的上层液在冷冻离心机中，在2~7℃的温度下，并以800~1200rpm/s的速度离心8~15min；
24、分别取离心后的所述第二混合物的所述上层液于离心管中，并放置于-90~-70℃的环境中保存。
25、一种可选的实现方式中，所述缓冲液包括无菌pbs缓冲液，其中，所述无菌pbs缓冲液的浓度0.08~0.12mol/l，且ph=7.2~7.5。
26、一种可选的实现方式中，获得所述发酵液的方法包括：
27、当所述营养液、所述胃液和所述胰液配好后，将所述营养液、所述胃液和所述胰液放置于3~8℃的环境下进行储藏；
28、在所述升结肠容器、所述横结肠容器、所述降结肠容器中分别加入 30~60 ml、70~90 ml、50~70ml的所述粪便接种液；其中，所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器初始均为空容器；
29、在所述升结肠容器中添加所述营养液，使所述升结肠容器内部物质的总容量达到300~400 ml；在所述横结肠容器中添加所述营养液，使所述横结肠容器内部物质的总容量达到550~650 ml；在所述降结肠容器中添加所述营养液，使所述降结肠容器内部物质的总容量达到350~450 ml；
30、使所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器内的物质均保持在37~37.2℃，并分别对所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器内的物质进行搅拌；
31、进行厌氧培养，其中，在所述厌氧培养期间，每隔6-8h通入 8~12min的氮气，所述厌氧培养的时长为24小时；
32、在完成厌氧培养后，向所述胃容器进行补料；对所述胃容器内的混合液进行第一发酵，获得第一发酵液；
33、将所述第一发酵液转移至所述小肠容器中；对所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法基于SHIME模型，所述SHIME模型包括与人体的胃、小肠、升结肠、横结肠以及降结肠相对应的胃容器、小肠容器、升结肠容器、横结肠容器和降结肠容器；所述胃容器、所述小肠容器、所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器依次相连；所述胃容器与所述小肠容器之间设置有第一输送蠕动泵；所述小肠容器与所述升结肠容器之间设置有第二输送蠕动泵；所述升结肠容器与所述横结肠容器之间设置有第三输送蠕动泵；所述横结肠容器与所述降结肠容器之间设置有第四输送蠕动泵；所述降结肠容器连接有废液容器，且所述降结肠容器与所述废液容器之间设置有第五输送蠕动泵；
2.根据权利要求1所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述营养液的配制包括：
3.根据权利要求2所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述营养液采用高压灭菌锅进行灭菌，且灭菌温度为110~130℃；
4.根据权利要求1所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述粪便接种液的制备包括：
5.根据权利要求4所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述缓冲液
6.根据权利要求1所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，获得所述发酵液的方法包括：
7.根据权利要求6所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述胃容器内的补料发酵过程包括：
8.根据权利要求7所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述第一发酵液转移至所述小肠容器中后，向所述小肠容器中添加所述胰液，并对所述小肠容器内的混合液进行搅拌，以使得所述小肠容器中的混合液的pH为6.6~7.0；随后进行所述第二发酵；
9.根据权利要求8所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述第一发酵的发酵时长为1~3小时；
10.一种体外胃肠道的模拟系统，其特征在于，包括控制模块，其中，所述控制模块用于执行权利要求1-9中任一项所述的模拟方法。
...【技术特征摘要】
1.一种体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法基于shime模型，所述shime模型包括与人体的胃、小肠、升结肠、横结肠以及降结肠相对应的胃容器、小肠容器、升结肠容器、横结肠容器和降结肠容器；所述胃容器、所述小肠容器、所述升结肠容器、所述横结肠容器和所述降结肠容器依次相连；所述胃容器与所述小肠容器之间设置有第一输送蠕动泵；所述小肠容器与所述升结肠容器之间设置有第二输送蠕动泵；所述升结肠容器与所述横结肠容器之间设置有第三输送蠕动泵；所述横结肠容器与所述降结肠容器之间设置有第四输送蠕动泵；所述降结肠容器连接有废液容器，且所述降结肠容器与所述废液容器之间设置有第五输送蠕动泵；
2.根据权利要求1所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述营养液的配制包括：
3.根据权利要求2所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述营养液采用高压灭菌锅进行灭菌，且灭菌温度为110~130℃；
4.根据权利要求1所述的体外胃肠道的模拟方法，其特征在于，所述粪便接种液...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。