利用3D生物打印技术制备猪骨骼肌组织用于培养肉的生产
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2021年11月8日，中国肉类食品综合研究中心：Yingying Li（1作）......、Shouwei Wang*（通讯）等在未来食品学报《Journal of Future Foods》在线发表了题为“Porcine skeletal muscle tissue fabrication for cultured meat production using three-dimensional bioprinting technology”的研究文章。 培养肉，也被称为细胞肉/洁净肉，由体外动物细胞可控增殖、定向分化、收集和加工而来的产品。与传统的肉类生产相比，培养肉是在无菌实验室/工厂中生产的，是清洁、安全和可持续的。 水凝胶由于其高含水量、物理结构、机械性能和三维网状结构，是目前首选的生物墨水。它们能模拟细胞周围的细胞外基质，为细胞生长提供有利的环境，使细胞间相互作用和生化信号交换得以进行。目前，单一的天然凝胶材料不能完全满足良好生物墨水的特性，而不同生物墨水的组合使它们各自的优势得以利用。 因此，在这项研究中，研究人员开发了两种复合水凝胶生物墨水，即离子固化的海藻酸盐-明胶水凝胶（AG）和光固化的GelMA - 丝素蛋白水凝胶（GS），用于构建用作培养肉的3D骨骼肌组织。通过改变不同比例的水凝胶生物墨水的印刷特性，选择最优的生物墨水构建猪骨骼肌卫星细胞（PMSCs）3D培养体系，制备出最能模拟体内肌肉状态的肌肉组织，从而克服了由于PMSCs在体外贴壁生长而导致的培养肉中结构块小的局限性。 DOI：10.1016/j.jfutfo.2021.09.005 全文共1323字，预计阅读时间4分钟 该文采用3D生物打印技术模拟动物体内生长环境，构建体外3D细胞培养体系。研究人员首先制备了两种不同固化工艺不同比例的水凝胶生物墨水，分别为离子固化的海藻酸钠-明胶复合水凝胶和光固化的甲基丙烯酸酯化明胶（GelMA）-丝素蛋白复合水凝胶，并比较其流变性能、机械性能和生物相容性。 结果显示，4%GelMA-20%丝素蛋白水凝胶（GS2）表现出良好的性能，并与猪骨骼肌卫星细胞混合进行3D打印，分别构建了大小为15mm×15mm、孔隙度为1000μm的4层、6层和8层的网络结构。培养16天后，4层和6层网格状结构形成由多核肌管组织的致密肌纤维。这些结果表明，3D生物打印和GelMA-丝素蛋白水凝胶在制备猪骨骼肌组织用于培养肉方面具有巨大的潜力。 
▲3D细胞打印结构的机械性能。（A）在37℃下放置3天的AGs的印刷结构图像；（B） GS0、GS1、GS2和AG3的印刷结构在7天后的图像；（C）用GS2水凝胶印刷的结构在0、3、7、14、21天时的完整性的展示图片；（D）3D生物打印机；（E）3D生物打印过程。 https:///10.1016/j.jfutfo.2021.09.005 
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