本發(fā)明涉及專用于醫(yī)學(xué)或醫(yī)藥目的的容器，更具體地是一種腸道微生物采集膠囊及采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在過去一個世紀(jì)以來，對胃腸道微生物生態(tài)的研究一直在穩(wěn)步進(jìn)行，但進(jìn)展較為緩慢。近期研究結(jié)果表明，腸道微生物與包括IBD，肥胖和營養(yǎng)不良等在內(nèi)的多種疾病都有關(guān)聯(lián)性。但針對大面積健康人群的腸道微生物樣本的全面研究少之又少。一個原因是全面采集健康人群腸道微生物樣本極為困難，有理論提出“健康”的個體必然擁有一個穩(wěn)定的腸道微生物生態(tài)平衡，然而個體之間的生態(tài)也有顯著的差異。因此，目前缺少一個對“正?！被颉敖】怠钡哪c道微生物生態(tài)的定義，這也是目前相關(guān)科研的一個主要方向。阻礙胃腸道微生物研究的另一個重要原因是缺乏一種簡易、全面和有效的采集腸道微生物樣本的標(biāo)準(zhǔn)方法。

現(xiàn)有的三種采集胃腸道微生物樣本的方法：第一種，也是最常見的一種，是糞便采集與分析。糞便分析常用于感染性胃腸炎的診斷，糞便分析在這一應(yīng)用上效果較好。然而，糞便分析在研究或診斷其他疾病的應(yīng)用中，由于存在樣本的采集、儲存和處理過程中的差異，使得其對分析結(jié)果如微生物組成和豐度有顯著影響。一個理想的標(biāo)本是通過簡易且標(biāo)準(zhǔn)化的采集方法獲得的，而且其過程中并無對微生物樣本的破壞。然而現(xiàn)實中，糞便樣本通常是由病人在家采集，這會導(dǎo)致對樣本的潛在影響，從而阻撓了微生物樣本分析在臨床當(dāng)中的應(yīng)用。另一方面，糞便分析的研究結(jié)果只是對結(jié)腸和直腸內(nèi)的微生物樣本具有代表性，人們無法通過糞便分析獲取每個實驗對象胃腸道各區(qū)段的微生物組成和豐度的差異。

第二種方法是采用直腸拭子（rectal swabbing），將拭子（棉簽）探入肛門約5公分，采集小樣用于分析。相較腸鏡，此方法較易被病人接受。此方法已被廣泛用于一些直腸微生物的篩查，但其無法被廣泛推廣至腸道其他區(qū)段的樣本采集。

第三種方法是通過內(nèi)窺鏡活檢采集一小塊胃腸道表皮樣本。盡管此類方法標(biāo)準(zhǔn)化程度很高，但是其極高的侵入性使其無法被廣泛應(yīng)用于篩查和隨訪。特別值得提出的是，腸鏡之前的清潔灌腸步驟會影響腸道內(nèi)微生物的數(shù)量和多元化結(jié)構(gòu)。其結(jié)果為，所采集的表皮上的微生物樣本的代表性仍存有較大疑問。此外，胃鏡及腸鏡都有其距離限制，從任何一側(cè)皆無法采集到小腸表皮標(biāo)本。

綜上所述，現(xiàn)有針對特定屬性人群的腸道微生物生態(tài)樣本采集方法皆有較大的局限性，無法被廣泛推廣于大面積健康人群。所以，針對大面積健康人群的高效且標(biāo)準(zhǔn)化的微生物樣本采集可以促進(jìn)臨床研究，用于建立一套人類腸道微生物分布圖譜，這也必是將腸道菌群應(yīng)用于臨床診斷的一個先決條件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的腸道微生物生態(tài)樣本采集方法均具有局限性，不能應(yīng)用于大面積健康人群的問題，所提出一種腸道微生物采集膠囊及采集系統(tǒng)。

本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種腸道微生物采集膠囊，包括膠囊壁以及膠囊壁內(nèi)形成的膠囊腔，在所述膠囊壁上形成有貫穿膠囊壁的液體流動通道，液體流動通道內(nèi)設(shè)置有第一腸溶組件以封閉液體流動通道；所述膠囊腔內(nèi)垂直于膠囊長度方向設(shè)置有一側(cè)帶有線拴的活塞，活塞設(shè)置在液體流動通道的下方；所述活塞連接線拴的一側(cè)與膠囊內(nèi)壁之間設(shè)置有彈簧；限位線首尾相接呈封閉環(huán)形，其一端纏繞于線拴上，另一端穿過彈簧及膠囊壁并固定在位于膠囊壁外的與膠囊壁一端部緊密相連的第二腸溶組件內(nèi)。

所述液體流動通道上方的膠囊壁向內(nèi)增厚并形成凸臺。

活塞向上運(yùn)動封閉液體流動通道并限位于凸臺處。

所述膠囊壁上設(shè)置有1個液體流動通道。

所述膠囊壁上設(shè)置有2個以上的液體流動通道，且所有的液體流動通道處于膠囊的同一橫截面上。

所述第二腸溶組件的溶化速率慢于第一腸溶組件的溶化速率。

一種腸道微生物采集系統(tǒng)，包括1個以上上述腸道微生物采集膠囊，優(yōu)選地，包括5個腸道微生物采集膠囊。

本發(fā)明獲得了如下有益效果。

本發(fā)明設(shè)計簡潔，膠囊內(nèi)無任何電子元器件，無體外遙控即可實現(xiàn)在抵達(dá)胃腸道特定的某個位置后自動完成腸液樣本采集及樣本隔離，無痛無創(chuàng)，極易被使用者接受；本發(fā)明可采集延伸至小腸遠(yuǎn)端和大腸近端那些內(nèi)鏡無法到達(dá)區(qū)段的樣本；采集腸液樣本后，液體流動通道被完全封閉無法與外界環(huán)境接觸，保證樣本不被污染；采集到的腸液樣本經(jīng)由膠囊排出體外，不會造成腸梗阻，安全性強(qiáng)；采集到的膠囊內(nèi)的腸液用于分析其構(gòu)成，其結(jié)果可廣泛用于與腸道微生物相關(guān)的基礎(chǔ)研究和臨床診斷及治療，以及建立一套完整的人類腸道微生物分布圖譜。

附圖說明

圖1為本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明收集腸液前內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明收集腸液后內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1.膠囊腔；2.液體流動通道；

3.第一腸溶組件；4.彈簧；

5.第二腸溶組件；6.活塞；

7.膠囊壁；8.限位線；

9.線拴。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1-3所示，一種腸道微生物采集膠囊，包括膠囊壁7以及膠囊壁7內(nèi)形成的膠囊腔1，在所述膠囊壁7上形成有貫穿膠囊壁7的液體流動通道2，液體流動通道2內(nèi)設(shè)置有第一腸溶組件3以封閉液體流動通道2；所述膠囊腔1內(nèi)垂直于膠囊長度方向設(shè)置有一側(cè)帶有線拴9的活塞6，活塞6設(shè)置在液體流動通道2的下方；所述活塞6連接線拴9的一側(cè)與膠囊內(nèi)壁之間設(shè)置有彈簧4；限位線8首尾相接呈封閉環(huán)形，其一端纏繞于線拴9上，另一端穿過彈簧4及膠囊壁7并固定在位于膠囊壁7外的與膠囊壁7一端部緊密相連的第二腸溶組件5內(nèi)。

所述液體流動通道2上方的膠囊壁7向內(nèi)增厚并形成凸臺。

活塞6向上運(yùn)動封閉液體流動通道2并限位于凸臺處。

所述膠囊壁7上設(shè)置有1個液體流動通道2。

所述膠囊壁7上設(shè)置有2個以上的液體流動通道2，且所有的液體流動通道2處于膠囊的同一橫截面上。

所述第二腸溶組件5的溶化速率慢于第一腸溶組件3的溶化速率。

第一腸溶組件3和第二腸溶組件5的材料加入了特殊的藥用高分子材料（醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯）或經(jīng)特殊處理，使其在胃液中不溶解，僅在腸液中崩解溶化。

第一腸溶組件3和第二腸溶組件5可通過控制其溶解屬性來精確控制其在胃腸道內(nèi)完全溶解的位置。

根據(jù)臨床膠囊內(nèi)鏡運(yùn)轉(zhuǎn)時間統(tǒng)計出膠囊到達(dá)各腸道部位所需時間，見表1。

為收取十二指腸，空腸，回腸，盲腸，結(jié)腸5處腸液來分析該處腸道中的微生物，本腸道微生物采集系統(tǒng)共包括五粒膠囊，分別為十二指腸膠囊，空腸膠囊，回腸膠囊，盲腸膠囊，結(jié)腸膠囊。

醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯為腸溶性材料，其分解時間受材料厚度，黏度和腸道PH值影響。

根據(jù)實驗得出在不同部位腸道所需醋酸羥丙甲纖維素琥珀酸酯材料的厚度不同，見表2。

使用者口服本發(fā)明，第一腸溶組件3在膠囊通過口腔，食管和胃腔時不發(fā)生結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)而保持液體流動通道2的完全封閉，使膠囊腔1與所經(jīng)過的上述器官內(nèi)腔表面的體液隔離，防止上述器官內(nèi)腔表面的體液流入膠囊腔1中。當(dāng)膠囊到達(dá)腸道特定的某個位置后，第一腸溶組件3完全溶解，液體流動通道2打開，允許腸液在外力（如重力，液體張力，胃腸道動力等）作用下穿過液體流動通道2流入膠囊腔1中。

第二腸溶組件5在未到達(dá)腸道特定的某個位置前不完全溶解，其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻力可固定彈簧4，使其保持壓縮狀態(tài)；到達(dá)腸道特定的某個位置后，第二腸溶組件5完全溶解，其結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致固定彈簧4的阻力變小，彈簧4釋放的彈力作用于活塞6，改變活塞6在膠囊內(nèi)的位置。由于第二腸溶組件5的溶解速率小于第一腸溶組件3，腸液在進(jìn)入膠囊腔1內(nèi)一定時間后，活塞6對液體流動通道2進(jìn)行完全封閉，完成采集過程。最后，本發(fā)明的膠囊被排出體外，其內(nèi)腸液用于各種檢測。