Nanotopological formation and
structural characteristics of polymeric glycosyl nanoaggregates.
细胞培养肉是近年来兴起的一种基于合成生物技术的新型食品。细胞培养肉理论上可以减少畜禽鱼类的转化过程,与传统养殖方式相比,在环境资源保护、动物福利、公共卫生等方面具有显著优势。然而,由于细胞支架的硬度、强度与允许细胞生长的孔隙性之间的矛盾,很难在初始和长期培养中兼顾保
持高细胞活性和密度。因此,使细胞培养肉达到能够媲美天然组织细胞密度和肌纤维排列仍然是一个挑战。本研究将五种植物源葡聚糖纳米粒子与水凝胶结合,构建了具有不同内部表面的三维水凝胶支架。研究发现GNPs在水凝胶中的聚集形态对细胞行为有显著影响。
Proposed
mechanotransduction mechanism of GNP-induced nanotopographies accelerating cell
growth by integrin signaling.
例如,GNP2-P(由普通淀粉纳米颗粒形成的多面体形态)在促进细胞粘附和增殖方面表现最佳,这可能是由于其合适的粗糙度和极性使得更多的粘附蛋白被吸附于细胞培养水凝胶。通过转录组分析和免疫荧光染色,研究人员发现GNP纳米聚集体显著增
加了焦点粘附-整合素-细胞骨架机械转导信号,进而提高了鱼肌干细胞于水凝胶支架中的黏附率和细胞数量。此外还发现,随着水凝胶丝直径的减小,细胞取向角度降低,但当直径过小时,会影响细胞生长。
Cell alignment and differentiation based on the
GNP-induced nanotopographies in size-controlled 3D bioprinting hydrogel.
最后,研究通过添加食用色素和脂肪细胞,成功构建了不同类型海鱼的类似组织模拟鱼片。总之,本研究展示了天然植物多糖作为培养肉生产支架材料的巨大潜力,并在再生医学中也有潜在的应用前景。未来的研究将重点关
注组织化细胞培养的安全生产和成本控制。
Construction and
characteristics of cell
cultured fish fillets by simulating different types of sea fish tissues.