日本東京大學的研究團隊借助一種模仿體內循環系統的生物反應器,成功培養出超過10克的人造雞肉。該系統能夠實現細胞分佈、排列、收縮,並改善與食物相關的特性。提供了一種血管方法的實用替代方案,不僅可能影響食品生產,還可能影響再生醫學、藥物測試和生物混合機器人技術等。
重建大規模組織的一個重要障礙是建立分佈良好的血管網絡,因為僅靠擴散無法維持細胞跨越相當遠的距離。整合循環系統的組織厚度通常被限制小於1毫米以下,這使得生產具有密集細胞的厘米級或更大的組織具有挑戰性。團隊使用已廣泛用於家用濾水器和腎臟病患者的透析機的半滲透中空纖維,它能模仿血管向組織輸送營養的方式。這些微小的纖維也可以有效地幫助製造人造組織,甚至可能在未來製造整個器官。研究團隊展示了透過中空纖維生物反應器(Hollow Fiber Bioreactor ,HFB)製造公分級雞骨骼肌組織的生物製造過程。此反應器由50根中空纖維組成。此外,還製作了機器人輔助組裝系統,可製造1125根纖維的HFB,並利用雞纖維母細胞(fibroblast cells是構成結締組織的細胞)生產了重達10克以上的整塊雞肉。
人造肉為傳統肉類提供了一種永續的、合乎道德的替代品,然而,複製整塊肉的質地和風味仍然很困難。這個新技術能夠改善人造肉的質地和風味,從而加速其商業化可行性。除了食品領域,這個平台還可能對再生醫學和軟體機器人技術產生影響。未來研究仍面臨挑戰,包括確定灌注對組織品質的長期影響,技術擴展用於器官製造和生物混合機器人技術,進一步改善組織的機械性能和結構完整性,從而更好地模仿天然肌肉組織的特性。需要克服的困難還包括改善較大組織中的氧輸送、自動化纖維移除,以及使用食品級材料。解決方案可能包括使用人工氧載體來模擬紅血球、可在單次操作中完成的高效能移除纖維的束狀作用機制,以及採用可食用或可移除的纖維機制等。
《產業發展中心 產業分析組 何玲玲 摘譯》
資料來源:https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250416135350.htm