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生命科學(xué)創(chuàng)新

動(dòng)態(tài)胃腸模擬消化系統(tǒng)

動(dòng)態(tài)胃模型 (DGM)是一種臺(tái)式計(jì)算機(jī)控制的體外系統(tǒng)，可模擬人類胃中的消化過程，從而能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確預(yù)測和了解食物或藥物制劑在消化過程中在人體腸道內(nèi)的行為。

DGM為目前整合度**的生理級(jí)胃腸仿生系統(tǒng)，它結(jié)合了有關(guān)人類胃腔內(nèi)容物所經(jīng)歷的物理、機(jī)械和生化環(huán)境的新興科學(xué)知識(shí)，形成一個(gè)單一的預(yù)測系統(tǒng)。

DGM完全復(fù)制了復(fù)雜的生化條件和一系列胃力，這對(duì)于預(yù)測 API 和口服劑型（例如膠囊、片劑、粉末和液體）的生物行為至關(guān)重要?？梢栽谶^程中的任何時(shí)間采集樣本并進(jìn)行分析，以預(yù)測營養(yǎng)素和藥物等活性成分的吸收可用性（生物可及性）。

與人類胃一樣，咀嚼物在功能上不同的區(qū)域進(jìn)行處理。在DGM的底部/主體內(nèi)，胃酸和酶分泌物被引入食物團(tuán)塊的外部，并受到輕柔、節(jié)律性腔壁應(yīng)力加載（Rhythmic Wall Stress Loading）。分泌率會(huì)動(dòng)態(tài)適應(yīng)該隔間內(nèi)不斷變化的條件（酸化、充盈狀態(tài)）。然后，部分胃內(nèi)容物被移入DGM胃竇，在那里它們受到生理剪切力和研磨力，然后從機(jī)器中排出進(jìn)行進(jìn)一步分析。

DGM基于多年來對(duì)人類的MRI研究，并已在商業(yè)和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的食品和藥品應(yīng)用中得到驗(yàn)證，為動(dòng)物研究提供了一種生理、經(jīng)濟(jì)有效且合乎道德的替代方案。

主要特征: 

• 準(zhǔn)確復(fù)制胃混合、剪切速率和蠕動(dòng)。

• 為胃內(nèi)容物提供準(zhǔn)確的生化環(huán)境，從而可以對(duì)不同食物類型的劑型行為進(jìn)行進(jìn)食和空腹比較。

• 能夠研究多相膳食（即真實(shí)食物和/或口服藥物制劑）的消化情況，而不是均質(zhì)樣品. 

• 根據(jù)食物基質(zhì)自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)胃停留時(shí)間、酸和酶的添加（數(shù)量和速率）以及生理處理。

• 可控制的胃排空和排出. 

• 在消化的所有階段都可以進(jìn)行多腔室時(shí)序原位采樣，允許實(shí)時(shí)收集和詳細(xì)分析，并進(jìn)行特定隔室建模. 

• 全自動(dòng)、使用和消毒簡單. 

• 提供消化過程的QA質(zhì)量保證報(bào)告，包括停留時(shí)間、排空曲線、pH 梯度、胃液添加量/流速

DGM提供了一種生理相關(guān)的篩選工具，可為評(píng)估新型和現(xiàn)有食品、飲食和藥物制劑提供寶貴的數(shù)據(jù)。DGM 提供了一種準(zhǔn)確而有意義的方法來預(yù)測化合物、營養(yǎng)素和配方在吸收之前的命運(yùn)，因此將成為產(chǎn)品開發(fā)過程中進(jìn)行機(jī)械、穩(wěn)定性和生物可及性研究的寶貴工具。DGM 可應(yīng)用于廣泛的產(chǎn)品開發(fā)、藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)項(xiàng)目，包括與新型和功能性食品、藥物輸送以及活性化合物和營養(yǎng)素的生物利用度有關(guān)的項(xiàng)目。重新配制產(chǎn)品的性能可直接與原始產(chǎn)品進(jìn)行比較，仿制藥的性能可與創(chuàng)新藥進(jìn)行比較.

應(yīng)用領(lǐng)域: 

• 口服制劑（如腸溶片）的生物等效性和行為. 

• 劑型的生物相關(guān)崩解和溶出測試. 

• 改良釋放劑型開發(fā)、機(jī)械完整性、藥物釋放。

• 評(píng)估食物-藥物相互作用和劑量傾瀉潛力. 

• 酒精引起的相互作用（劑量傾瀉）. 

• 胃滯留劑型的評(píng)價(jià). 

• 前藥系統(tǒng)和胃遞送 API 的代謝穩(wěn)定性. 

• 低溶解度 API 的溶解特性（特別是 BCS II 類和 IV 類）

• 胃腸道條件下的微生物存活率（例如益生菌、活疫苗）

• 食物中過敏原蛋白質(zhì)的存活. 

• 確定不同食品配方或工藝中的血糖指數(shù).