? ? ? ? 培養(yǎng)肉由于可以通過操縱風(fēng)味、肌肉/脂肪細(xì)胞的比例和質(zhì)地來模仿真正的肉，因此近年來受到越來越多的關(guān)注。目前通過兩種方法可以固定牛細(xì)胞培養(yǎng)肉。一種是從牛身上獲取可食用的肌肉組織，將其細(xì)胞分為肌肉衛(wèi)星細(xì)胞、成體干細(xì)胞和多能干細(xì)胞等各種類型，然后進(jìn)行培養(yǎng)以增加細(xì)胞數(shù)量。另一種是將體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）并將它們分化為每種細(xì)胞類型。雖然以往的研究已經(jīng)展示了各種類型的培養(yǎng)肉，但是培養(yǎng)牛排的成分和結(jié)構(gòu)主要由脂肪細(xì)胞和對(duì)齊的肌肉細(xì)胞組成。最近，各種組織工程技術(shù)如3D細(xì)胞打印由于其結(jié)構(gòu)和成分的可擴(kuò)展性和可控性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而展現(xiàn)出巨大的潛力。尤其是支持浴輔助3D打?。⊿BP）技術(shù)，該技術(shù)將墨水分配在凝膠或具有觸變性的懸浮液中。在剪切力作用下，凝膠或懸浮液的粘度變?yōu)榈驼扯仁褂湍軌蚍峙?。?dāng)剪切力釋放時(shí)，它恢復(fù)到高粘度，從而保持打印的形式。值得注意的是，肌肉、脂肪組織和毛細(xì)血管的成分比例和位置因肉類類型及其原產(chǎn)國而異。因此，開發(fā)將三種纖維按所需位置、比例和數(shù)量組裝在一起的方法將是培養(yǎng)牛排的關(guān)鍵制造技術(shù)。

? ? ? ? 鑒于此，日本大阪大學(xué)Michiya Matsusaki教授展示了由三種類型的牛細(xì)胞纖維（肌肉、脂肪和血管）組裝而成的工程牛排樣組織的體外構(gòu)建。由于實(shí)際的肉是連接到肌腱的纖維的排列組合，用于收縮和放松，因此開發(fā)了肌腱-凝膠集成生物打印來構(gòu)建肌腱樣凝膠。這項(xiàng)研究通過肌腱-凝膠集成生物打印技術(shù)（TIP）構(gòu)建了總共72條纖維，包括42塊肌肉、28個(gè)脂肪組織和2條毛細(xì)血管，并通過手工組裝制成直徑5毫米、長度10毫米的牛排狀肉。TIP有望成為構(gòu)建具有所需位置、成分比例和三種纖維數(shù)量的工程牛排樣肉的有力方法并將應(yīng)用于未來肌肉組織工程。

文章亮點(diǎn)：

1、作者報(bào)道了一種腱凝膠集成打印技術(shù)（TIP），用于構(gòu)建由可食用牛細(xì)胞組成的肌肉、脂肪和毛細(xì)血管細(xì)胞纖維的完整切肉狀組織?；谀z原凝膠的腱組織可以在bSCs分化過程中承受細(xì)胞牽引力，從而獲得良好的-保持纖維結(jié)構(gòu)及其細(xì)胞排列。

2、TIP制造肌腱凝膠使其與肌細(xì)胞纖維連續(xù)連接，誘導(dǎo)排列成熟的肌纖維的形成。通過手動(dòng)組裝通過TIP產(chǎn)生的肌肉、脂肪和毛細(xì)血管細(xì)胞纖維，展示了類似于商業(yè)牛肉結(jié)構(gòu)的工程牛排樣組織。

3、TIP共構(gòu)建了72根纖維，包括42塊肌肉、28根脂肪和2根毛細(xì)血管。以實(shí)際和牛牛排的組織學(xué)圖像為靈感，制造出直徑為5毫米、長度為10毫米的牛排狀肉。TIP有望成為構(gòu)建具有所需位置、成分比例和三種纖維數(shù)量的工程牛排樣肉的有力方法。

圖1 工作概述

圖2 由 SBP 制造的 bSC 組織的表征

圖3 用于肌肉、脂肪和血管組織制造的肌腱凝膠集成生物打印(TIP)

圖4 將纖維肌肉、脂肪和血管組織組裝到培養(yǎng)的牛排上

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https://www.nature.com/articles/s41467-021-25236-9

來源：高分子科學(xué)前沿