Nature子刊：生物打印人造牛排来了！

培养肉由于可以通过操纵风味、肌肉/脂肪细胞的比例和质地来模仿真正的肉，因此近年来受到越来越多的关注。目前通过两种方法可以固定牛细胞培养肉。一种是从牛身上获取可食用的肌肉组织，将其细胞分为肌肉卫星细胞、成体干细胞和多能干细胞等各种类型，然后进行培养以增加细胞数量。另一种是将体细胞转化为诱导多能干细胞（iPSC）并将它们分化为每种细胞类型。虽然以往的研究已经展示了各种类型的培养肉，但是培养牛排的成分和结构主要由脂肪细胞和对齐的肌肉细胞组成。最近，各种组织工程技术如3D细胞打印由于其结构和成分的可扩展性和可控性的独特优势而展现出巨大的潜力。尤其是支持浴辅助3D打印（SBP）技术，该技术将墨水分配在凝胶或具有触变性的悬浮液中。在剪切力作用下，凝胶或悬浮液的粘度变为低粘度使油墨能够分配。当剪切力释放时，它恢复到高粘度，从而保持打印的形式。值得注意的是，肌肉、脂肪组织和毛细血管的成分比例和位置因肉类类型及其原产国而异。因此，开发将三种纤维按所需位置、比例和数量组装在一起的方法将是培养牛排的关键制造技术。

鉴于此，日本大阪大学Michiya Matsusaki教授展示了由三种类型的牛细胞纤维（肌肉、脂肪和血管）组装而成的工程牛排样组织的体外构建。由于实际的肉是连接到肌腱的纤维的排列组合，用于收缩和放松，因此开发了肌腱-凝胶集成生物打印来构建肌腱样凝胶。这项研究通过肌腱-凝胶集成生物打印技术（TIP）构建了总共72条纤维，包括42块肌肉、28个脂肪组织和2条毛细血管，并通过手工组装制成直径5毫米、长度10毫米的牛排状肉。TIP有望成为构建具有所需位置、成分比例和三种纤维数量的工程牛排样肉的有力方法并将应用于未来肌肉组织工程。

文章亮点：

1、作者报道了一种腱凝胶集成打印技术（TIP），用于构建由可食用牛细胞组成的肌肉、脂肪和毛细血管细胞纤维的完整切肉状组织。基于胶原凝胶的腱组织可以在bSCs分化过程中承受细胞牵引力，从而获得良好的-保持纤维结构及其细胞排列。

2、TIP制造肌腱凝胶使其与肌细胞纤维连续连接，诱导排列成熟的肌纤维的形成。通过手动组装通过TIP产生的肌肉、脂肪和毛细血管细胞纤维，展示了类似于商业牛肉结构的工程牛排样组织。

3、TIP共构建了72根纤维，包括42块肌肉、28根脂肪和2根毛细血管。以实际和牛牛排的组织学图像为灵感，制造出直径为5毫米、长度为10毫米的牛排状肉。TIP有望成为构建具有所需位置、成分比例和三种纤维数量的工程牛排样肉的有力方法。

图1 工作概述

图2 由 SBP 制造的 bSC 组织的表征

图3 用于肌肉、脂肪和血管组织制造的肌腱凝胶集成生物打印(TIP)

图4 将纤维肌肉、脂肪和血管组织组装到培养的牛排上

全文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-25236-9