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体外模拟消化系统-多用途“大肠生物反应器”
阅读：3646 发布时间：2020-11-232004年，在奥克兰大学陈晓东博士提出了“仿生化工”这一新概念，指出研究生物体内的食品“加工”与食品生产同样重要。2006年提出了“准真实体外模拟消化与吸收系统”的概念。使用适当的高分子材料、通过机械电子工程实现器官的运动模拟。2010-2013年，在厦门大学，与 Monash 大学合作，陈指导了邓人攀博士开展了类似肠道的柔性管式反应器的研究与开发。为建立现实的肠道反应器奠定了基础。2017年，陈博士提出了构建准真实大肠系统的理念与开发的实际意义。2018年，宜健公司研发团队正式成批生产仿生人消化系统（第IV代）。同时，在Saartje博士与Christina博士的主持下，开发了这款仿生结肠生物反应器。
宜健研发的“大肠反应器”
反应器包括仿生结肠、动力系统和测控系统，其中仿生结肠包括上半部分刚性结肠和下半部分柔性结肠。动力系统包括带轮连接运动和偏心轮机构挤压运动。测控系统包括温度测控组件、混合时间测量组件、pH和溶氧测量组件、排水/进气控制组件。
这个仿生结肠反应器概念不仅仅是用来模拟人消化过程中的大肠发酵过程。该概念可以放大、用于实际发酵生产过程。当前用于固体发酵的生物反应器（搅拌、转鼓、流化、半连续搅拌）很难促进颗粒的分散。稳定性、生产效率以及传质传热也都存在难以解决的问题。尤其是很难避免供氧受限，新型仿生结肠生物反应器能有效地改善这个问题。它是一种利用罐壁蠕动实现混合的新型反应装置，这种类型的混合系统与传统生物反应器中的搅拌非常不同。在外力的作用下形成一种类似于结肠内发生的向心性肌肉收缩式样的运动。在实验室和工业上都表现出一定的优点。
*的仿生蠕动式混合调节，有助于防止反应底物的过度团聚、压降过高（可以*避免）以及在床层内出现裂缝和沟壑；避免随着反应的进行，床层内水活度过低而抑制生长；对于产酶的微生物发酵，容易形成更低的还原糖和更高的可溶性蛋白、酶活水平，尤其是对于含有少量水层（湿度约70%）的固态样品；同时能节省清洗和灭菌相关的时间和费用，并且适用于一些特殊反应基质（比如高粘度和腐蚀传统不锈钢反应器的基质）。
上图为经“大肠反应器”发酵后的大豆
反应器的优势还包括较高的生物/化学反应产物、更高的生产率、较短的时间、更低的成本、生产增值产品等?？梢允迪侄允称凡性团┮挡档纳镒蜕锔牧迹蕴岣哂柿?。将用于农工业产品和副产品(谷物、膳食、谷壳等)的酶、酸、多糖/寡糖、肽等的生产，使用单一/混合培养、酶解等方案。