Gastrointestinale Bioreaktoren sind eine Klasse von biologischen Geräten, die den tierischen Gastrointestinal als "natürliches Kultursystem" verwenden, um ihre physiologische Umgebung zu nutzen, um Zielproteine, Wirkstoffsynthese oder die Regulierung der Darmflora zu erreichen.Biomedizin, Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie, DarmgesundheitsforschungBereiche wie folgt:
Dies ist eine der Kernanwendungsrichtungen von Bioreaktoren des Magen-Darms, die den Vorteil haben, dass die Verwendung von zellulären Expressionssystemen und natürlichen Sekretionsmechanismen des tierischen Magen-Darms zur kostengünstigen Herstellung von hochaktiven rekombinanten Proteinmedikamenten ermöglicht wird.
Medizinische ProteinexpressionDurch Gentechnik modifizieren Sie die Darm-Epithelizellen von Tieren (wie Kaninchen, Schweine, Schafe usw.) so, dass sie spezifische medizinische Proteine im Magen-Darm-Trakt ausdrücken, wie z.B.Milchferrin, Insulin, Wachstumshormon, Antikörper-FragmenteWarten Sie. Diese Proteine werden mit Darmsekreten oder Stuhl ausgeschieden und nach der Isolierung zu Medikamenten gereinigt, die kostengünstiger sind als die herkömmliche Fermentationstankproduktion und der Proteinaktivität näher an den natürlichen Zustand sind.
Entwicklung oraler ImpfstoffeImportieren der Gene des Impfstoffantigens in die Gastdarmflora oder Darmzellen, damit der Magen-Darmkreis das Antigen weiterhin ausdrückt. Nach der Einnahme von Tieren kann das Antigen die Darmschleimhaut-Immunreaktion stimulieren und Schleimhaut-Antikörper (IgA) erzeugen.In situ Produktion und Immunisierung oraler ImpfstoffeGeeignet für die Prävention von Darm-Infektionskrankheiten (wie Rotavirus, E. coli-Infektion usw.) und ohne den Transport der Kältekette, bequemer zu verwenden.
Synthese von Futtermittelzusatzstoffen in situDie Darmsymbiotik von Zuchttieren (Hühner, Schweine, Rinder) zu modifizieren, damit sie im Magen-Darm-Trakt essentielle Nährstoffe synthetisieren, wie z.B.Aminosäuren (Lysin, Eionin), Vitamine (B, K), Enzyme (Plantase, Amylase)Warten Sie. Dies reduziert die Menge an künstlichen Zusatzstoffen in Futtermitteln, senkt die Zuchtkosten und verbessert die Effizienz der Nährstoffabsorption und fördert das Wachstum der Tiere.
Prävention von Darmkrankungen bei TierenBauen Sie einen gastrointestinalen Bioreaktor, der antibakterielle Peptide und probiotische Faktoren ausdrückt, indem Sie das Gleichgewicht der Darmflora regulieren, die Vermehrung schädlicher Bakterien (wie Salmonella, Psoriasis) unterdrücken, die Immunität der Tiere stärken, die Verwendung von Antibiotika reduzieren und das Krankheitsrisiko während des Zuchtprozesses verringern.
Herstellung von funktionellen WirkstoffenMit mikrobiotischen Magen-Darm-Bioreaktoren (z. B. technische Milchsäurebakterien, Hefen) werden in einer Umgebung, die den menschlichen Darm simuliert, die Wirkstoffe synthetisiert, die für eine erfolgreiche Nahrung erforderlich sind, z. B.Probiotika, Probiotika, kurzkettige Fettsäuren, AntioxidantienpeptideWarten Sie. Diese Zutaten können direkt zu Joghurt, Ersatzpulver und gesundheitlichen Lebensmitteln hinzugefügt werden, um den Darm zu regulieren, Antioxidantien und andere zu spielen.
Ressourcennutzung von LebensmittelabfällenLandwirtschaftliche oder Nahrungsmittelverarbeitungsabfälle (wie Strach, Bohnenschlag, Fruchtschale) in bionische Magen-Darm-Bioreaktoren geben, die Fermentationswirkung der Darmflora nutzen, Zellose, Halbzellose und andere in den Abfall in essbare Proteinfutter oder fermentierte Nahrungsmittelrohstoffe umwandeln, um die Ressourcenrecyclung zu erreichen.
Darmflora und Erkrankungsmechanismen: BauenBionische Gastrointestinale Bioreaktoren in vitro(Simuliert die physiologische Umgebung des menschlichen Magen-Dünndarm-Dickdarm, einschließlich Temperatur, pH, Wechselwirkung, Mikroflora-Zusammensetzung usw.) wird verwendet, um die Mechanismen der Wechselwirkung der Darmflora mit dem Wirt zu untersuchen, sowie den Zusammenhang von Mikroflora-Ungleichgewichten mit Erkrankungen wie Fettleibigkeit, Diabetes, Entzündungserkrankungen des Darms, um eine theoretische Grundlage für die Prävention und Behandlung von Erkrankungen zu bieten.
Individuelle Ernährung und MedikamentescreeningBasierend auf in vitro bionischen Reaktoren, Darm-Charakteristiken verschiedener Populationen zu simulieren (z. B. Typ der Bakterien, Stoffwechselfähigkeit), individuelle Ernährungsprogramme für eine bestimmte Population zu screenen oder die Absorption und den Stoffwechsel von Medikamenten im Darm zu bewerten und die Dosierungstypen zu optimieren (z. B. orale Verzögerungsmittel).
Mit einem Bioreaktor des Magen-Darms, der von einer entwickelten Darmflora gebaut wurde, können schwer abbaubare Schadstoffe in der Umgebung abgebaut werden, z. B. die Darmflora bestimmter Tiere im Boden oder im Wasser abbauen lassenPestizidrückstände, Mikropartikel aus KunststoffenDurch die Ernährung und den Stoffwechsel von Tieren wird die schädliche Behandlung von Schadstoffen erreicht.