苏州大学材料与化学化工学部化工与环境工程学院
伍鹏博士2016年6月毕业于厦门大学化学化工学院（硕博连读），获生物化工专业工学博士学位，师从陈晓东院士。读博期间曾作为联合培养博士生，赴澳大利亚昆士兰大学营养与食品科学中心学习，师从Mike Gidley教授。2016年6月至2018年9月任澳大利亚昆士兰大学博士后研究员，合作导师为Robert (Bob) Gilbert院士。2018年9月至今，受聘于苏州大学，任材料与化学化工学部讲师。
目前主要从事：1）体外仿生消化系统的构建及应用，着重研究食物和药物在仿生胃肠道中的消化和胃排空过程及营养/功能活性成分的释放机制；2）应用体积排阻色谱（Size-exclusion Chromatography，SEC）和荧光碳水化合物辅助电泳（fluorescencecarbohydrate assisted electrophoresis，FACE）表征植物来源的淀粉及其他多糖的分子结构，及分子结构与其功能性质的关联。目前作为苏州大学陈晓东院士团队成员，参与国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项项目1 项。在《Food & Function》、《Food Hydrocolloids》、《Food Chemistry》、《Carbohydrate Polymers》等国际期刊发表SCI论文16 篇，其中第一作者或通信作者10 篇。目前担任《Food Chemistry》、《Journal of Food Engineering》、《Trends in Food Science and Technology》等国际知名期刊审稿人。
报告题目
应用准真实的动态仿生人胃消化系统DHS-III模拟牛肉和米饭的胃消化和排空过程
摘 要
体外仿生消化系统是对人或动物的胃肠道进行仿生模拟的设备，可以作为“前筛选”工具开展相关的科学实验研究，协助理解食物或药物消化道里的混合、消化和排空等现象。本研究在前期构建的拉绳牵引体外人胃消化系统（DHS-II）的基础上，构建了集形态学仿生、运动仿生和生化仿生为一体的“准真实”动态仿生人胃消化系统（DHS-III）。DHS-III主要由基于3D打印技术辅助制作的J形硅胶人胃模型、机械滚动挤压装置、辅助胃排空装置和温控系统组成。应用3D打印技术辅助制作的人胃模型不仅重复性良好，大小、厚度和形态均一，且与真实人胃的形态、尺寸和内部褶皱结构类似。机电驱动系统由多组电机、偏心轮和滚轮等组成，对人胃模型进行滚动挤压，以模拟真实胃壁的蠕动收缩运动。引入辅助胃排空和幽门挤压装置，分别改变系统的倾斜角度以调节食物在胃内的分布以及模拟食糜的“筛分效应”，协同控制食物的胃排空速率。温控系统由水浴锅、加热灯、温度传感器和保温盒等组成，以维持系统环境温度在（37±1）℃。本研究通过调整DIVHS的运行参数（胃倾斜角度、幽门开合幅度和速率等），重点研究了300 g牛肉和果汁的混合膳食在DIVHS中的排空行为，结果表明模拟胃消化得到的固、液组分的胃排空趋势均与相关文献体内数据一致。应用幂指数模型分别对固、液组分的胃残留率数据进行拟合，结果显示固体组分在DHS-III中的胃排空速度（k）、半排空时间（t1/2）和排空滞后时间（tlag）分别为0.015 41/min、74.1 min和36.3 min，与相应体内的0.014 91/min、75.8 min和40.2 min非常相似。此外，米饭模拟消化期间胃排空残留率数据的幂指数模型拟合结果以及胃内容物的pH值变化趋势和粒径分布亦与体内文献报道相近。以上结果表明通过调整和优化系统运行参数，可以获得与体内一致的胃排空结果，证明了DHS-III具有良好的可控性，一定程度上可有效模拟食物在人胃内的混合、破碎、消化和排空行为。目前本课题组正在研制新一代集食道、胃、小肠和大肠为一体的多腔室体外仿生人胃肠道消化系统，并对其在食物消化和药物缓释等领域开展了初步研究。
