动态胃肠模拟消化系统

生命科学创新

动态胃肠模拟消化系统

动态胃模型 (DGM)是一种台式计算机控制的体外系统，可模拟人类胃中的消化过程，从而能够实时准确预测和了解食物或药物制剂在消化过程中在人体肠道内的行为。

DGM为目前整合度最高的生理级胃肠仿生系统，它结合了有关人类胃腔内容物所经历的物理、机械和生化环境的新兴科学知识，形成一个单一的预测系统。

DGM完全复制了复杂的生化条件和一系列胃力，这对于预测 API 和口服剂型（例如胶囊、片剂、粉末和液体）的生物行为至关重要。可以在过程中的任何时间采集样本并进行分析，以预测营养素和药物等活性成分的吸收可用性（生物可及性）。

与人类胃一样，咀嚼物在功能上不同的区域进行处理。在DGM的底部/主体内，胃酸和酶分泌物被引入食物团块的外部，并受到轻柔、节律性腔壁应力加载（Rhythmic Wall Stress Loading）。分泌率会动态适应该隔间内不断变化的条件（酸化、充盈状态）。然后，部分胃内容物被移入DGM胃窦，在那里它们受到生理剪切力和研磨力，然后从机器中排出进行进一步分析。

DGM基于多年来对人类的MRI研究，并已在商业和学术领域的食品和药品应用中得到验证，为动物研究提供了一种生理、经济有效且合乎道德的替代方案。

主要特征:

• 准确复制胃混合、剪切速率和蠕动。

• 为胃内容物提供准确的生化环境，从而可以对不同食物类型的剂型行为进行进食和空腹比较。

• 能够研究多相膳食（即真实食物和/或口服药物制剂）的消化情况，而不是均质样品.

• 根据食物基质自动动态调节胃停留时间、酸和酶的添加（数量和速率）以及生理处理。

• 可控制的胃排空和排出.

• 在消化的所有阶段都可以进行多腔室时序原位采样，允许实时收集和详细分析，并进行特定隔室建模.

• 全自动、使用和消毒简单.

• 提供消化过程的QA质量保证报告，包括停留时间、排空曲线、pH 梯度、胃液添加量/流速

DGM提供了一种生理相关的筛选工具，可为评估新型和现有食品、饮食和药物制剂提供宝贵的数据。DGM 提供了一种准确而有意义的方法来预测化合物、营养素和配方在吸收之前的命运，因此将成为产品开发过程中进行机械、稳定性和生物可及性研究的宝贵工具。DGM 可应用于广泛的产品开发、药物发现和开发项目，包括与新型和功能性食品、药物输送以及活性化合物和营养素的生物利用度有关的项目。重新配制产品的性能可直接与原始产品进行比较，仿制药的性能可与创新药进行比较.

应用领域:

• 口服制剂（如肠溶片）的生物等效性和行为.

• 剂型的生物相关崩解和溶出测试.

• 改良释放剂型开发、机械完整性、药物释放。

• 评估食物-药物相互作用和剂量倾泻潜力.

• 酒精引起的相互作用（剂量倾泻）.

• 胃滞留剂型的评价.

• 前药系统和胃递送 API 的代谢稳定性.

• 低溶解度 API 的溶解特性（特别是 BCS II 类和 IV 类）

• 胃肠道条件下的微生物存活率（例如益生菌、活疫苗）

• 食物中过敏原蛋白质的存活.

• 确定不同食品配方或工艺中的血糖指数.