Потенциальными заказчиками научных проектов, реализуемых на базе данной установки, являются производители кормов для сельхозживотных, которым важны более высокая эффективность кормов и их безопасность.
В каждом отделе ЖКТ – собственно желудке, двенадцатиперстной кишке, кишечнике – обитает микробиота животного. Далее в этом объеме создаются условия, схожие с оригинальной средой, как в пищеварительном тракте свиньи. По сути, это не просто цепочка биореакторов, а сложная система, включающая ряд технических решений для имитации физиологических параметров ЖКТ. Ключевой особенностью системы является способность в автоматическом режиме поддерживать заданные параметры (температура, рН, частота перемешивания и прочие). Благодаря этому микроорганизмы, обитающие в реакционной среде, активно участвуют в метаболических процессах, начинают размножаться и выделять продукты жизнедеятельности.
Установка имеет ряд ключевых преимуществ в сравнении с большинством существующих моделей искусственного ЖКТ, которые, помимо того, что имитируют пищеварительный тракт человека, являются статическими, что не позволяет полноценно воспроизвести физиологические процессы пищеварения. В отличие от этого в разрабатываемой системе смоделированы процессы перистальтики, механического воздействия дыхания, трансмембранного переноса и ряд других. При этом все модули будут объединены сложной системой управления, регулирующей их специфическое взаимодействие и объединяющей в единое устройство.
В настоящее время система имитации пищеварительного тракта приобрела уникальную архитектуру и ряд инновационных решений. Прежде всего, это согласованность процессов, протекающих в каждой секции, обеспечение надлежащего транспорта содержимого пищеварительного тракта, своевременная инокуляция пищеварительных ферментов и желчи - процесс, при котором ферменты, вырабатываемые пищеварительными железами, поступают в желудочно-кишечный тракт для расщепления питательных веществ. Кроме того, это моделирование механического воздействия со стороны дыхательной системы во всех секциях устройства.
Наиболее значимой особенностью разработки является реализация функции трансмембранного переноса в ходе кишечной абсорбции на основе технологии диализа из классической медицины. В перспективе это позволит проводить оценку эквивалентности лекарственных препаратов на новом научном уровне и привлечет производителей дженериков, что особенно актуально в условиях необходимости импортозамещения.
Исследование проведено по программе развития ДГТУ «Единое здоровье», в рамках программы «Приоритет 2030». Проект планируется завершить летом 2027 года.
Игорь Голота, управление информационной политики
isdstu@mail.ru
