腸道模擬反應(yīng)器是一種用于模擬人體腸道環(huán)境的實(shí)驗(yàn)裝置，在食品、醫(yī)藥及微生物學(xué)研究領(lǐng)域具有重要作用。該設(shè)備通過體外復(fù)現(xiàn)腸道內(nèi)的生理?xiàng)l件，如溫度、pH值、氣體交換和營養(yǎng)物質(zhì)供給等，為研究腸道微生物群的生長、代謝和相互作用提供了可靠平臺(tái)。其核心功能包括模擬腸道蠕動(dòng)、消化酶分泌及營養(yǎng)吸收過程。例如，通過機(jī)械攪拌或蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)流體混合，利用選擇性滲透膜模擬小腸吸收機(jī)制，配合pH調(diào)控系統(tǒng)維持酸性環(huán)境。部分高型號(hào)采用仿生柔性材料制備腸道結(jié)構(gòu)，配合智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)代謝產(chǎn)物和菌群變化，實(shí)現(xiàn)高精度模擬。

　　腸道模擬反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)模塊：

　　1、反應(yīng)容器（主體罐體）

　　材質(zhì)：

　　玻璃或透明高分子材料（如聚碳酸酯）：便于觀察反應(yīng)過程（如產(chǎn)氣、顏色變化）。

　　不銹鋼或合金：耐高溫、高壓，適用于需要嚴(yán)格密封或長期運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)。

　　形狀：

　　圓柱形或矩形：便于攪拌和氣體分布。

　　分室設(shè)計(jì)：模擬腸道不同部位（如胃、小腸、結(jié)腸），通過串聯(lián)或分區(qū)實(shí)現(xiàn)多階段反應(yīng)。

　　功能：容納腸道內(nèi)容物（如模擬食糜、微生物菌群），維持反應(yīng)環(huán)境的溫度、pH和厭氧條件。

　　2、溫度控制系統(tǒng)

　　加熱元件：環(huán)繞罐體的電熱膜或水浴循環(huán)系統(tǒng)，維持恒溫（通常37℃）。

　　溫度傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)部溫度，與溫控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，確保穩(wěn)定性。

　　3、pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)

　　酸堿添加裝置：通過蠕動(dòng)泵或注射泵精確注入酸性或堿性溶液（如HCl、NaHCO?），模擬腸道不同部位的pH變化。

　　在線pH傳感器：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并反饋調(diào)節(jié)，保持pH穩(wěn)定或動(dòng)態(tài)變化。

　　4、攪拌與混合系統(tǒng)

　　機(jī)械攪拌：葉片式攪拌器模擬腸道蠕動(dòng)，促進(jìn)內(nèi)容物混合。

　　水力循環(huán)：通過泵或氣體循環(huán)實(shí)現(xiàn)液體流動(dòng)，模擬食糜在腸道中的運(yùn)輸。

　　磁力攪拌（小型反應(yīng)器）：適用于低粘度樣品的均勻混合。

　　5、氣體控制系統(tǒng)

　　厭氧環(huán)境：充入N?、CO?或混合氣體（如80%N?+20%CO?），通過氣體流量計(jì)和壓力閥調(diào)節(jié)氣壓。

　　排氣裝置：收集代謝產(chǎn)生的氣體（如CH?、H?、CO?），用于分析微生物代謝活性。

　　氣體擴(kuò)散膜：可選配透氣膜（如硅膠膜），允許氣體交換但隔絕氧氣。

　　6、進(jìn)料與排出系統(tǒng)

　　連續(xù)進(jìn)料：通過蠕動(dòng)泵或注射泵模擬進(jìn)食過程，持續(xù)或脈沖式加入底物（如營養(yǎng)物質(zhì)、藥物）。

　　取樣口：設(shè)置多個(gè)取樣點(diǎn)，用于采集不同時(shí)間點(diǎn)的反應(yīng)液，分析成分變化。

　　排渣口：排出殘留的固體物質(zhì)（如未消化的纖維），模擬腸道排泄。