假血管意味着实验室培育的鸡现在可以是块大小
快速阅读: 据《科学警报》最新报道,研究人员利用模拟血管的微小中空纤维成功培育出厚实的鸡块,解决了营养分布难题。尽管面临技术和市场挑战,但这项技术有望推动再生医学和软体机器人发展。研究发表于《生物技术趋势》。
研究人员在实验室培育鸡块方面取得了新的突破,这得益于使用了模拟血管的微小中空纤维。尽管培养肉已经取得了一些进展,但一直以来仅限于厚度不足一毫米的薄片。要创造出更厚、更接近传统肉块的产品仍然充满挑战。“复制整块肉的质地和味道依然非常困难,”东京大学的生物医学工程师竹内(Takeuchi)表示。这一难题的部分原因在于营养在生长组织中的分布问题。没有血管网络,内部循环只能依靠扩散,覆盖范围极为有限。
为此,生物医学工程师聂明浩(Minghao Nie)及其团队设计了一种新方法,确保每一个细胞都能得到良好的养分供应。“我们通过以微米级的精确度排列中空纤维,成功克服了在厚组织中实现灌注的技术难题,”竹内解释道。他们的机器人辅助装配系统如今能够为每块鸡块提供超过一千根中空纤维,保证最深处的鸡肉细胞也得到充分滋养。生物反应器中通过中空纤维进行灌注。
“这些纤维已经在家庭用水过滤器以及肾病患者使用的透析机中得到了广泛应用,”竹内说道。“令人兴奋的是,这些微小的纤维未来或许也能有效助力人工组织的创造。”
纤维的帮助让团队得以利用鸡成纤维细胞生产出一块重达十克的厚实鸡块。对这种肉的检测结果显示蛋白质标记物更高,表明其味道和口感优于以往的尝试。研究人员希望通过培养肉获得其在伦理和环境方面的优势。畜牧业需要大量土地和水资源;尤其是牛,对全球变暖有着显著的影响。一些估算表明,如果将这些隐性成本纳入考量,肉类的实际价格将是目前的两倍半。
然而,也有观点认为培养肉带来的好处未必像最初设想的那般明确。一项2023年的研究计算发现,为了维持各个环节达到食品级标准所需的特定营养和实验室资源,会抬高实验室肉生产的成本,使其高于高效的农业生产系统。食品科学家德里克·里斯纳(Derrick Risner)和该论文的合著者认为,投资提升现有肉类生产系统的效率更为合理。
此外,研究表明,多数人对食用实验室肉的想法持抵触态度。聂及其团队承认,在培养鸡肉块实现商业化之前,仍需克服诸多技术、监管、文化和成本方面的挑战。然而,研究培养肉有可能增加我们对动物组织的理解,这可能会带来更好的愈合技术,并可能创造另一种急需的供体器官供应。“我们的技术能够生产出质地和风味均得到改善的结构化肉,这或许能加速其商业可行性,”竹内解释道。“除了食品领域,这个平台还可能影响再生医学和软体机器人学。”
这项研究发表于《生物技术趋势》。
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