3D打印肌细胞“人造肉”关键技术研究
近年来，随着人口增长和环境压力加大，人造肉作为一种可持续发展的食品替代品备受关注。细胞培养肉研究的关键在于制备合适的组织工程支架以及获得足量的可增殖的肌肉细胞。合适的支架可以通过3D生物打印技术制备，足量的可增殖细胞可以通过抑制细胞分化来实现。 首先，本文使用甲基丙烯酸酐对明胶进行改性，获得了可光交联的甲基丙烯酸明胶，接枝率为45.8％。制备了海藻酸钠-明胶与海藻酸钠-改性明胶，通过3D打印技术验证了两种生物水凝胶的可打印性并完成支架打印。与海藻酸钠-明胶相比，可光交联的海藻酸钠-改性明胶具有更好的可打印性，打印出的支架具有更好的稳定性。 其次，探究了肌肉卫星细胞培养这一难点。从SPF鸡胚中提取肌肉卫星细胞，通过免疫荧光与琼脂糖凝胶电泳实验完成了细胞的纯化与鉴定。肌肉卫星细胞在培养过程中容易失去增殖能力，通过抑制p38 MAPK通路，抑制肌肉卫星细胞分化，实现细胞的长期增殖。 最后，本文测试了海藻酸钠-明胶与海藻酸钠-改性明胶水凝胶的生物相容性，并将水凝胶与肌肉细胞共打印成支架在培养基中培养。经过7天的培养，两种水凝胶支架中细胞的存活率均在90％以上，说明肌肉细胞在水凝胶支架中具有良好的细胞活性。支架刚度测试结果表明，海藻酸钠-改性明胶具有更好的稳定性，适合细胞的长期培养。 综上，本文成功提取了肌肉卫星细胞并实现了肌肉卫星细胞的长期增殖。利用3D打印技术成功实现了肌肉卫星细胞的3D培养，并证明了海藻酸钠-明胶与海藻酸钠-改性明胶水凝胶的可打印性以及支架中肌肉细胞的生存能力。这项研究证明了 3D打印肌细胞人造肉的可行性，为细胞培养肉发展提供了新的思路与实现方式。
组织工程支架;肌细胞人造肉;3D生物打印;生存能力
北京化工大学
硕士
生物与医药
王斌;都红芳
2023
中文
R318.08
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）