Ученые Донского государственного технического университета разрабатывают уникальную модель желудочно-кишечного тракта свиньи. Эта система не просто имитирует пищеварение, она воспроизводит все ключевые процессы, в том числе перистальтику, механическое влияние дыхания, трансмембранный перенос (прохождение веществ через клеточную мембрану). Все модули объединяются в единую систему со сложной системой управления.
«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, — рассказал ответственный исполнитель и разработчик проекта, доцент кафедры «Приборостроение и биомедицинская инженерия» ДГТУ Максим Ханукаев. — 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».
По сравнению с большинством существующих на сегодня моделей искусственного ЖКТ новая установка имеет ряд преимуществ. Прежние модели имитируют пищеварительный тракт человека, являются статическими и не могут полноценно воспроизвести физиологические процессы пищеварения.
Сейчас система имитации пищеварительного тракта свиньи получила уникальную конструкцию и несколько инновационных решений. Это обеспечивает слаженную работу всех ее частей, правильную транспортировку содержимого пищеварительного тракта, своевременное введение пищеварительных ферментов и желчи, моделирование механического воздействия дыхательной системы.
По словам ученых, наиболее значимая особенность создаваемого ЖКТ — функция трансмембранного переноса в ходе кишечной абсорбции (всасывания питательных веществ), который похож на процесс диализа. В перспективе это позволит оценивать эквивалентность лекарственных препаратов на новом научном уровне и привлечет производителей дженериков, что особенно актуально в условиях импортозамещения.
Предполагается, что работа будет завершена летом 2027 года.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
