[發明專利]一種物理交聯制備細胞培養肉生物支架的方法

在審

• 申請號: 202210094628.7
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114438013A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 向寧
• 申請（專利權）人: 上海食未生物科技有限公司
• 主分類號: C12N5/00
• 分類號: C12N5/00;C12N5/077;B29C35/04;B29C67/00;B29C67/24
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王秋霞;許亦琳

本發明涉及生物材料和食品領域，特別是涉及一種物理交聯制備細胞培養肉生物支架的方法，物理交聯方法使生物支架材料內部通過物理力結合從而形成生物支架，所述物理交聯方法包括以下步驟：1)將支架材料定型并干燥；2)將干燥后的支架材料蒸汽交聯。本發明采用物理交聯方法制備可食用蛋白或多糖支架以支持動物細胞培養，生產過程中未使用化學交聯試劑，未使用ECM蛋白等涂層，同時細胞在支架上增殖良好。本方法的物理交聯步驟可與滅菌步驟合二為一，操作步驟簡單，成本低廉，且適用于各種形態的支架制備。

技術領域

本發明涉及生物材料和食品領域，特別是涉及一種物理交聯制備細胞培養肉生物支架的方法。

背景技術

由于肉類消費增長、環境惡化、動物福利問題、人類營養、食品安全和其他因素，需要開發替代蛋白質。細胞培養肉是一種新興技術，也被稱為體外肉、培養肉、清潔肉或實驗室培養肉，是通過體外培養細胞而不是通過收獲動物組織來生產的。培養肉商業化的一個重大挑戰是大規模生產，這包括：(1)細胞系開發；(2)無血清培養基開發；(3)生物反應器設計；(4)支架開發。支架生物材料作為支持網絡，使細胞附著，并促進氧氣和營養物質運輸到厚組織。此外，支架可以指導細胞的增殖、分化和對齊。理想情況下，用于養殖肉類的支架材料應該易于消化，食用安全且美味。此外，細胞肉支架還需要滿足特定的口味、質地、熱穩定性和營養要求，并能大規模、低成本地供應。

目前，報道用于細胞培育肉的支架生產方式有采用浸入式旋轉噴射紡絲技術制備了纖維明膠支架，再現了天然肉制品的一些結構和機械特性，但此方法只適用于含有大量明膠成分的支架，在支架配方上具有限制。大豆組織蛋白(TSP)支架最近被用來支持牛骨骼肌細胞的生長和分化，其中纖維蛋白原在細胞播種期間用于改善細胞粘附。由植物蛋白和天然多糖組成的支架通常需要包覆細胞外基質(ECM)蛋白(如膠原蛋白、層粘連蛋白、玻璃蛋白)或帶正電荷的聚合物(如多賴氨酸和多鳥氨酸)來改善細胞粘附。雖然動物ECM蛋白支持細胞粘附和增殖，但在養殖肉類支架的生產中需要避免它們，因為它們需要牲畜來生產，在一定程度上否定了非動物蛋白豐富來源產品的好處。

在組織工程和再生醫學中，許多支架都是由合成高分子材料組成，以保證機械強度。交聯劑在生產過程中經常需要保持性能，常見的交聯劑包括1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺/n-羥基琥珀酰亞胺(EDC/NHS)和戊二醛。然而，這些化學品不具有普遍認可的食品安全性，因此它們不能用于食品生產。對于細胞培養肉生產來說，生產支架需要避免使用化學交聯劑或添加劑，因為這些交聯劑會影響味道、質量和健康。因此，培養肉生產支架需要選擇符合食品安全的交聯劑或交聯方法。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種物理交聯制備細胞培養肉生物支架的方法，用于解決現有技術中的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種細胞培養肉生物支架的制備方法，所述制備方法包括使用物理交聯方法使生物支架材料內部通過物理力結合形成生物支架。

在一種實施方式中，所述物理交聯方法包括以下步驟：

1)將支架材料定型并干燥；

2)將干燥后的支架材料蒸汽交聯。

所述生物支架材料內部通過物理力結合為通過氫鍵結合。

本發明還提供所述制備方法獲得的細胞培養肉生物支架。

本發明還提供一種細胞培養肉，所述細胞培養肉包括所述細胞培養肉生物支架與附著在其上的細胞。

如上所述，本發明的物理交聯制備細胞培養肉生物支架的方法，具有以下有益效果：采用一種新的方法制備可食用蛋白或多糖支架以支持動物細胞培養。生產過程中未使用化學交聯試劑，未使用ECM蛋白等涂層，但細胞在支架上增殖良好。本方法采用水退火方法物理交聯支架，既在高溫水蒸氣條件下引入氫鍵交聯的方式穩定支架，又與支架制備的高溫高壓蒸汽滅菌步驟相結合，操作步驟簡單，成本低廉，且適用于各種形態的支架制備。