科学家利用大豆废料为养殖鱼类提供绿色食品

科学家利用大豆废料为养殖鱼类提供绿色食品考虑到这一难题,一些团体正在开发更环保的鱼粉替代品。其中一种方法是在生物反应器中培养某些类型的细菌。这些微生物产生的营养物质被称为单细胞蛋白,从反应器的液体生长介质中提取出来,脱水后用作鱼饲料。但遗憾的是,生长培养基价格昂贵,而且通常很难在生物反应器中保持合适的生长条件。如果使用天然存在的大量蛋白质生产细菌的液体,成本会低得多,也容易得多。大豆加工废水就是这样一种液体。在最近的一项研究中,新加坡南洋理工大学(NTU)和淡马锡理工学院的科学家们首先从一家食品加工公司获取大豆废水。富含酸性丙酸杆菌和丙酸杆菌的淤泥状液体在四个4升(1加仑)生物反应器中放置了136天。在此期间,一直保持低氧水平和30ºC(86ºF)的温度。然后从污泥中收集细菌产生的单细胞蛋白。在下一步实验中,一组60尾亚洲鲈鱼幼鱼在24天内食用的食物包括一半鱼粉和一半单细胞蛋白,而对照组则只食用鱼粉。在这一时期结束时,发现两组鱼的生长量相同(事实上,蛋白质喂养的鱼的生长更加稳定)。这一结果在很大程度上是意料之中的,因为两种食物几乎都能满足亚洲鲈鱼幼鱼对蛋白质、必需氨基酸和脂肪的需求。两种日粮中唯一缺乏的是足量的氨基酸赖氨酸,这可以在实际使用中添加。还有一个好处是,以这种方式生产鱼饲料可以利用一种原本可能会被闲置的物质。相比之下,现有的一些饲料中含有人类可能会食用的豆粕。南洋理工大学的StefanWuertz教授说:"我们的研究成功证明了将大豆加工废水转化为水产养殖饲料的宝贵资源的潜力,有助于向循环生物经济过渡。"有关这项研究的论文最近发表在《科学报告》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428786.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1428786.htm

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科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法”

科学家发现制作良好植物性蛋白质的“终极方法”人们普遍认为,减少肉类和奶酪的消费,转而食用植物食品是有益的。然而,当我们在超市的冷藏区面对传统的动物性食品和环保的替代蛋白质之间做出选择时,我们并不总是做出具有环保意识的选择。尽管现在很多植物性食品都有很好的风味,但往往缺乏"正确"的口感。此外,一些植物蛋白替代品在加工过程中会消耗资源,因此并不具有可持续性。但是,如果有可能制造出可持续的、富含蛋白质且口感适宜的食品呢?哥本哈根大学的最新研究为这一设想提供了动力。关键是什么?蓝绿藻。这种蓝绿藻并不是夏天在海中成为毒汤的那种臭名昭著的蓝绿藻,而是无毒的蓝绿藻。在玻璃管中培养微藻的封闭式光生物反应器。图片来源:IGV生物技术公司,CCBY-SA3.0DEED"蓝绿藻是一种活的生物体,我们已经能够让它们产生一种它们无法自然产生的蛋白质。尤其令人兴奋的是,这种蛋白质是以纤维状形成的,有点像肉类纤维。"食品科学系的PoulErikJensen教授说:"我们有可能将这些纤维用于植物性肉类、奶酪或其他一些我们追求特殊口感的新型食品中。"在一项新的研究中,詹森和哥本哈根大学等机构的研究人员表明,通过将外来基因插入蓝藻,蓝藻可以作为新蛋白质的宿主生物。在蓝藻体内,这种蛋白质以细线或纳米纤维的形式组织起来。最少的加工-最大的可持续性全世界的科学家都把蓝藻和其他微藻作为潜在的替代食品。部分原因是蓝藻和其他微藻与植物一样,通过光合作用生长,部分原因是它们本身含有大量蛋白质和有益健康的多不饱和脂肪酸。"能够操纵一个活的生物体生产出一种新型蛋白质,并将其自身组织成线,这种程度是很少见的,而且非常有前途。此外,由于蓝藻依靠水、大气中的二氧化碳和太阳光生存,因此它是一种很容易持续生长的生物。这项成果赋予蓝藻作为可持续原料的更大潜力,"专门从事植物性食品和植物生物化学研究的普尔-埃里克-延森(PoulErikJensen)热情洋溢地说道。世界各地的许多研究人员都在努力为植物性食品(如豌豆和大豆)开发富含蛋白质的质地增强剂。然而,这需要大量的加工过程,因为需要将种子磨碎并从中提取蛋白质,以获得足够高的蛋白质浓度。"如果我们能在食品中利用整个蓝藻,而不仅仅是蛋白质纤维,就能最大限度地减少所需的加工量。"詹森说:"在食品研究中,我们力求避免过多的加工,因为这不仅会影响食材的营养价值,还会消耗大量能源。"“明天的牛”教授强调说,从蓝藻开始生产蛋白质链还需要相当长的时间。首先,研究人员需要弄清楚如何优化蓝藻蛋白质纤维的生产。但詹森对此持乐观态度:"我们需要对这些生物进行改良,以生产更多的蛋白质纤维,同时'劫持'蓝藻为我们工作。这有点像我们劫持奶牛为我们生产大量牛奶。只不过在这里,我们避免了任何有关动物福利的伦理考虑。我们不会在明天就达到目标,因为我们必须学会解决生物体内的一些新陈代谢难题。但我们已经在这个过程中了,我相信我们一定能成功,如果是这样,这就是制造蛋白质的终极方法。"一些国家已经开始工业化种植螺旋藻等蓝藻,主要用于健康食品。生产通常在露天下的“赛道池塘”中进行,或在光生物反应器室中进行,生物在玻璃管中生长。詹森认为,丹麦是建立"微藻工厂"生产加工蓝藻的理想之地。丹麦拥有具备适当技能的生物技术公司和高效的农业部门。"丹麦农业原则上可以生产蓝藻和其他微藻,就像今天生产乳制品一样。可以每天收获或挤出一部分细胞作为新鲜的生物质。通过浓缩蓝藻细胞,你可以得到一种看起来像香蒜酱,但含有蛋白质链的东西。只需极少的加工,它就可以直接加入食品中。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422274.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422274.htm

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麻省理工学院的科学家们为合成基因开发了一个新的控制系统

麻省理工学院的科学家们为合成基因开发了一个新的控制系统利用基于CRISPR基因编辑系统的方法,麻省理工学院的研究人员开发了一种新方法,可以精确控制哺乳动物细胞中产生的特定蛋白质的数量。资料来源:MatthewDaniels,由麻省理工学院新闻网在他们的新研究中,研究人员显示,这个系统可以在各种哺乳动物细胞中工作,且结果非常一致。描述这些结果的论文最近发表在《自然通讯》杂志上。"这是一个高度可预测的系统,我们可以预先设计,然后得到预期的结果,"前麻省理工学院研究科学家WilliamC.W.Chen说。"这是一个非常可调整的系统,适用于不同类型细胞的许多不同的生物医学应用"。现在是南达科他大学生物医学科学助理教授的Chen是这项新研究的主要作者之一,同时还有前麻省理工学院研究科学家LeonidGaidukov和博士后YongLai。高级作者TimothyLu作为麻省理工学院生物工程和电气工程及计算机科学副教授领导了这项研究。基因控制许多治疗性蛋白质,包括单克隆抗体都是在含有哺乳动物细胞的大型生物反应器中生产的,这些细胞被设计用来产生所需的蛋白质。几年前,麻省理工学院合成生物学中心的研究人员,包括Lu的实验室,开始与辉瑞公司合作开展一个项目,开发可用于促进这些有用蛋白质生产的合成生物学工具。为了做到这一点,研究人员瞄准了他们想要调高的基因的启动子。在所有的哺乳动物细胞中,基因有一个与转录因子结合的启动子区域--启动基因转录为信使RNA的蛋白质。在以前的工作中,科学家们设计了合成的转录因子,包括称为锌指的蛋白质结构模体,以帮助激活目标基因。然而,锌指和大多数其他类型的合成转录因子必须为它们所针对的每个基因重新设计,这使得它们的开发具有挑战性和耗费时间。2013年,Lu实验室的研究人员开发了一种基于CRISPR的转录因子,使他们能够更容易地控制哺乳动物和酵母细胞中自然发生的基因的转录。在新的研究中,研究人员着手在这项工作的基础上创建一个合成生物部件库,使他们能够传递转基因--一种细胞通常不表达的基因--并精确控制其表达。Chen说:"我们的想法是拥有一个全谱系的合成启动子系统,可以从非常低的水平到非常高的水平,以适应不同的细胞应用。"研究人员设计的系统包括几个部分。一个是要转录的基因,以及一个"操作者"序列,它由一系列人工转录因子结合点组成。另一个组成部分是引导RNA,它与这些操作者序列结合。最后,该系统还包括一个连接到停用的Cas9蛋白的转录激活域。当这种失活的Cas9蛋白与合成启动子位点的引导RNA结合时,基于CRISPR的转录因子可以开启基因表达。用于该合成系统的启动子位点被设计成与自然发生的启动子位点不同,因此该系统不会影响细胞自身基因组中的基因。每个操作者包括2到16个拷贝的引导RNA结合位点,研究人员发现他们的系统可以以与结合位点数量线性对应的速率启动基因转录,使他们能够精确控制产生的蛋白质数量。高度一致性研究人员在几种类型的哺乳动物细胞中测试了他们的系统,包括中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,这些细胞通常用于在工业生物反应器中生产治疗性蛋白质。他们发现在CHO细胞和他们测试的其他细胞中的结果非常相似,包括小鼠和大鼠的肌细胞(肌肉细胞的前体)、人类胚胎肾细胞和人类诱导多能干细胞。Chen说:"该系统在不同的细胞类型和不同的目标基因上具有非常高的一致性。这是一个很好的起点,可以考虑用一个高度可调整、可预测的人工系统来调控基因表达和细胞行为。"在首先证明他们可以使用新系统诱导细胞产生预期数量的荧光蛋白之后,研究人员表明他们还可以用它来编程生产一种被称为JUG444的单克隆抗体的两个主要部分。研究人员还对CHO细胞进行编程,使其产生不同数量的称为抗PD1的人类抗体。当人类T细胞接触到这些细胞时,如果产生的抗体数量较多,它们会成为更有力的肿瘤细胞杀手。他们说,尽管研究人员能够获得所需抗体的高产量,但要将这一系统纳入工业流程,还需要进一步努力。与工业生物反应器中使用的细胞不同,这项研究中使用的细胞是生长在一个平面上,而不是在液体悬浮液中。"这是一个有希望用于工业应用的系统,但首先我们必须将其改造成悬浮细胞,看看它们是否能制造出同样的蛋白质。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333007.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333007.htm

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科学家利用古老技术改进植物奶酪

科学家利用古老技术改进植物奶酪经过仅仅八个小时的孵化,结果是一种坚硬的“奶酪状凝胶”,让人想起新鲜的软白奶酪。图片来源:哥本哈根大学食品科学系热爱乳制品的丹麦人每年平均消耗近三十公斤奶酪。但地球资源和气候变化的压力日益增大,要求我们的食物系统转向以植物为主的方向。因此,科学家们正在研究如何将豌豆和豆类等富含蛋白质的植物转化为新一代非乳制奶酪,这些奶酪具有与人类数千年来享用的乳制品相似的感官特性。几种植物奶酪已经上市。挑战在于,在尝试用植物蛋白制作奶酪时,植物蛋白的行为与牛奶蛋白不同。为了应对这一挑战,生产商添加淀粉或椰子油来硬化植物奶酪,并添加一系列调味剂,使其尝起来像奶酪。但事实证明,这可以在自然界最小生物的帮助下完成。在哥本哈根大学食品科学系的一项新研究成果中,研究人员卡门·马西亚(CarmenMasiá)成功开发出由黄豌豆蛋白制成的植物性奶酪,质地坚韧,香气特征得到改善。她能够通过使用与我们数千年来用于牛奶制成的奶酪相同的细菌自然发酵过程来做到这一点。“发酵是一种极其强大的工具,可以增强植物性奶酪的风味和质地。在这项研究中,我们表明细菌可以在很短的时间内增强非乳制奶酪的硬度,同时减少黄豌豆蛋白的豆样香气,而黄豌豆蛋白是主要且唯一的蛋白质来源。”卡门·马西亚。该结果建立在同一位研究人员去年的一项研究结果的基础上,该研究人员发现黄豌豆蛋白是制作发酵植物性奶酪的良好“蛋白质基础”。在新的结果中,研究人员检验了由生物技术公司Chr.提供的细菌培养物制成的24种细菌组合。汉森,CarmenMasiá正在那里完成她的工业博士学位。“这项研究的重点是将适合植物性原材料发酵的市售细菌培养物结合起来,并在豌豆蛋白基质中对其进行测试,以开发出适合植物性原料的味道和质地。类似奶酪的产品。而且,即使某些细菌组合比其他细菌组合表现得更好,但它们实际上都提供了坚固的凝胶并减少了样品中的豆质”,研究人员说。为了研究细菌组合的行为,科学家将它们接种到由黄豌豆蛋白制成的蛋白基质中。经过仅仅八个小时的发酵,其结果是一种坚硬的“奶酪状凝胶”,让人想起新鲜的软白奶酪。“所有细菌混合物都会产生坚固的凝胶,这意味着人们可以获得发酵诱导的凝胶,而无需在基质中添加淀粉或椰子油。从香气的角度来看,我们有两个目标:减少黄豌豆豆味特征的化合物,并生产乳制品奶酪中常见的化合物。在这里,我们看到一些细菌比其他细菌更擅长产生某些挥发性化合物,但它们都可以很好地减少豆味——这是一个非常积极的结果。此外,所有混合物都不同程度地获得了乳制品香气”,CarmenMasiá解释道。研究人员指出,在实现这种植物性奶酪之前还有很长的路要走,但这项研究已走在正确的轨道上。据她介绍,必须开发定制的细菌组合物和培养物,才能实现最佳的奶酪样特性。此外,植物性奶酪可能需要随着时间的推移而成熟,以便形成风味和特性,就像乳制品奶酪一样。最后,新一代发酵植物奶酪必须经过消费者的评判,使风味更加完美。总而言之,这是为了使植物性奶酪变得如此美味,以至于人们寻找并购买它们。“目前最具挑战性的事情是,虽然有很多人想吃植物性奶酪,但他们对其味道和口感并不满意。最终,这意味着,无论一种食品多么可持续、多么有营养等,如果它在消费时不能提供良好的体验,人们就没有兴趣购买它。”CarmenMasiá说道,她补充道:“我们需要记住,乳制品奶酪的生产已经被研究了很多年,所以我们不能用完全不同的原材料一夜之间模仿。尽管如此,仍有许多科学家和公司在该领域取得了巨大进展。我希望在接下来的几年里,我们能够更接近于生产出味道好的非乳制奶酪。”该研究是食品科学系和微生物配料供应商Chr.合作进行的。汉森是一家生物科学公司,为食品和制药行业等生产原料。发酵是一项起源于中国的古老技术。如今,它被用来生产啤酒、葡萄酒、奶酪、药品等。发酵食品通过启动发酵过程来保存,在发酵过程中形成天然乳酸菌和酶。这是因为微生物将所选食物中的糖转化为乳酸、乙酸和二氧化碳。这使得食物呈酸性并防止腐败和致病细菌的生长。关于卷心菜发酵的第一个文字证据是在中国最古老的诗集《诗经》中发现的,其历史可以追溯到大约公元前600年。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388451.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388451.htm

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科学家设法将各种食品加工废料转化为有利可图的化合物

科学家设法将各种食品加工废料转化为有利可图的化合物科学家们在估计食品加工废物的最佳大规模用途方面迈出了第一步,首先分析其内容,并根据这些发现提出生产机会,从可持续燃料、沼气和电力到有用的化学品和有机肥料。这项工作被称为"价值化",或确定"在其他方面没有价值,甚至对公司来说是一种资源消耗的东西的潜在价值--当你不得不花钱来处理它时,"该研究的高级作者、俄亥俄州立大学园艺和作物科学以及食品、农业和生物工程教授卡特里娜-科尼什说。"生物经济正作为一个话题变得更加普遍。在这种情况下,不要摆脱食物垃圾--从它身上赚点钱,"科尼什说,他也是俄亥俄州生物新兴材料的研究学者。"在这里,我们正在为那些想知道'我可以用这些东西做什么'的食品制造商建立基础模型。我们的流程图为他们指引了一个具体的方向,防止他们浪费时间去尝试我们知道不会成功的东西。"这项研究最近在线发表在《总体环境科学》杂志上。在美国每年丢弃的800亿磅食物中,约有2%归因于食品制造和加工--食物垃圾中的固体被送往填埋场或堆肥,而液体则被倒入下水道。在这项研究中,研究人员总共收集了46个废物样本,其中14个来自俄亥俄州的大型食品加工公司,并将它们分为四大类:蔬菜、富含脂肪、工业污泥和淀粉。然后,他们对样本内容的物理和化学特性进行了描述,并测试了一些他们认为是发酵成平台化学品丙酮的良好候选者的淀粉类废物。从总体上看,一种废物类型的能量密度(基于热值)和碳氮比是决定其再利用潜力的主要因素。例如,脂肪类废物和矿物类废物可以通过厌氧消化产生沼气,而大豆废物具有足够的能量密度,可用于生产生物柴油。低热值的蔬菜垃圾对于能源生产来说不是很好,但它们是丰富的黄酮类化合物、抗氧化剂和色素的有机来源,可以被提取并用于促进健康的化合物。基于对纤维和矿物质丰富的废物的分析,科尼什的实验室开发了一种方法,将来自俄亥俄州食品生产商的蛋壳和番茄皮变成橡胶产品的填充物,例如,部分取代轮胎中基于石油的炭黑。"我们将这项工作与环境保护署的目标相一致,即到2030年减少50%的食物损失和浪费,"第一作者BeenishSaba说,他是俄亥俄州食品、农业和生物工程的博士后研究员。"那么,如何才能减少这种浪费?价值化是一种方法。在俄亥俄州,正在种植的玉米可以转化为生物燃料、丙酮和丁醇,在这里,我们已经确定了其他已经可以作为废物的来源,你也可以转化为这些产品。"拟议的转换技术需要能源来运作,也会产生一些二次废物,但价值化模型为进一步的"从摇篮到坟墓"的分析奠定了基础,这将有助于量化大规模减少食品-和其他行业-废物的环境效益。研究人员说,虽然这项研究是一个起点,但它最好能激励食品生产商考虑从目前被视为垃圾的废品中制造出一些东西的可能性。"我们希望发生的是,食品生产者将实际审视他们的成本和他们的足迹,看看哪种方法对他们的特定废物最有效--哪种方法在经济上的负面影响最小,最好是有利可图,而且还能将任何碳足迹降至最低,"科尼什说。"就全球变暖而言,任何可以被估价的废物都对全球变暖有直接影响,因为它对排放和生态系统有直接影响。这都是为了提高能源安全,降低食物垃圾管理的财政和环境影响,如果你的废物有足够的价值,你可以用它做一些事情,防止它进入垃圾填埋场,这真是一件好事。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1346403.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1346403.htm

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科学家利用花卉的“超能力”开发突破性新药

科学家利用花卉的“超能力”开发突破性新药研究人员创新出一种更环保、更简单、更便宜的药物开发方法,利用一种来自兰花耳草(Oldenlandiaaffinis)的酶来生产稳定的环状蛋白质和肽,这有可能彻底改变制药生产,并适用于各行各业。资料来源:彼得-沃伦传统的小分子药物往往难以破坏蛋白质之间的相互作用,而制药业正在探索使用被称为"肽"的小蛋白质。这些肽的作用方式类似,为阻断这些相互作用提供了一种潜在的更有效方法。然而,肽和蛋白质往往不能成为很好的药物,因为它们的三维结构可能会解开,对高温敏感,而且很难进入人体细胞,而人体细胞中存在着许多令人兴奋但具有挑战性的药物靶点。现在,巴斯大学的科学家们开发出了一种解决这一问题的方法:通常蛋白质和肽链都有一个起点和终点--通过将这些松散的末端连接在一起,就有可能创造出非常坚硬的"环状"蛋白质和肽链,从而提高耐热性和化学稳定性,并使它们更容易进入细胞。他们从一种生长在热带地区的紫色小花Oldenlandiaaffinis(兰花耳草)中提取了一种名为OaAEP1的酶,并对其进行了改造,然后将其转移到细菌细胞中。这些细菌培养物在生长过程中可以大量生产蛋白质,同时只需一个步骤就能将两端连接起来。植物可以自然完成这一过程,但速度慢、产量低。另外,也可以通过化学方法进行环化,即分离酶,然后在试管中混合多种试剂,但这需要多个步骤,并使用有毒的化学溶剂。将整个过程置于细菌系统中可提高产量,使用更可持续的生物友好型试剂,而且所需步骤更少。因此,这种方法更简单、更便宜。为了展示这种方法,科学家们将细菌OaAEP1技术应用于一种名为DHFR的蛋白质,结果发现,将其头端和尾端连接在一起可使其更耐温度变化,同时仍能保持正常功能。巴斯大学生命科学系的乔迪-梅森(JodyMason)教授说:"蛋白质和肽通常对热相当敏感,但环化却能使它们更加坚固。奥尔登兰德植物自然会制造环状蛋白质,作为威慑掠食者的防御机制的一部分。因此,我们通过改造OaAEP1,并将其与现有的细菌蛋白质生产技术相结合,利用了这种花卉的超能力,创造出了一种非常强大的工具,将有助于药物发现行业的发展"。巴斯大学生命科学系副研究员SimonTang博士说:"蛋白质和多肽是非常有前景的候选药物,但开发新治疗方法的一个重要瓶颈是如何在不产生天文数字成本的情况下生产出足够多的蛋白质和多肽供患者使用。我们的新工艺让细菌完成所有工作,因此更清洁、更环保,而且步骤更少,操作更简单。我们对这一技术的潜在应用感到非常兴奋,它不仅适用于制药业,还适用于食品业、洗涤剂业、生物技术和生物能源生产等其他行业。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401139.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401139.htm

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科学家实现利用脂肪组织进行3D生物打印

科学家实现利用脂肪组织进行3D生物打印一种使用脂肪组织的新型3D生物打印方法可以打印分层的活体皮肤和毛囊,有望改善重建手术和毛发生长治疗的效果。这项专利技术在老鼠身上进行了成功的测试,可以彻底改变治疗皮肤损伤和增强美容手术的方法。该团队的研究结果发表在《生物活性材料》上。美国专利商标局于二月份授予该团队一项在本研究中开发和使用的生物打印技术的专利。宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学、生物医学工程和神经外科教授易卜拉欣·T·奥兹博拉特(IbrahimT.Ozbolat)表示:“用于纠正因受伤或疾病而造成的面部或头部创伤的重建手术通常并不完美,会导致疤痕或永久性脱发。通过这项工作,我们证明了生物打印的全层皮肤具有在老鼠身上生长毛发的潜力。这距离实现更自然、更美观的人类头部和面部重建又近了一步。”他领导了开展这项工作的国际合作。虽然科学家之前已经对薄层皮肤进行了3D生物打印,但Ozbolat和他的团队是第一个在术中打印多个皮肤层(包括最底层或皮下组织)的完整生命系统的。研究人员表示,术中指的是在手术期间打印组织的能力,这意味着该方法可用于更立即、无缝地修复受损皮肤。顶层——作为可见皮肤的表皮在中间层的支撑下自行形成,因此不需要打印。皮下组织由结缔组织和脂肪组成,为头骨提供结构和支撑。宾夕法尼亚州立大学博士后研究员MijiYeo检查3D打印机上的生物墨盒,该打印机专为术中打印皮肤层而开发。图片来源:米歇尔·比克斯比/宾夕法尼亚州立大学“皮下组织直接参与干细胞变成脂肪的过程,”奥兹博拉特说。“这个过程对于包括伤口愈合在内的几个重要过程至关重要。它还在毛囊循环中发挥作用,特别是促进头发生长。”皮肤生物打印的突破研究人员首先从宾夕法尼亚州立大学健康米尔顿·赫尔希医疗中心接受手术的患者身上获取人体脂肪或脂肪组织。合作者迪诺·J·拉夫尼克(DinoJ.Ravnic)是宾夕法尼亚州立大学医学院整形外科系的外科副教授,他带领他的实验室获得了用于提取细胞外基质的脂肪——细胞外基质是分子和蛋白质的网络,为细胞提供结构和稳定性。组织——制造生物墨水的一种成分。Ravnic的团队还从脂肪组织中获得了干细胞,如果提供正确的环境,干细胞有可能成熟为几种不同的细胞类型,从而制造另一种生物墨水成分。每个组件都被加载到生物打印机的三个隔室之一中。第三个隔室充满了凝血溶液,有助于其他成分正确地结合到受伤部位。“这三个隔室使我们能够在精确控制下共同打印基质-纤维蛋白原混合物和干细胞,”Ozbolat说。“我们直接打印到损伤部位,目标是形成皮下组织,这有助于伤口愈合、毛囊生成、温度调节等。”他们获得了皮下组织和真皮层,表皮在两周内自行形成。“我们在大鼠身上进行了三组研究,以更好地了解脂肪基质的作用,我们发现基质和干细胞的共同传递对于皮下组织的形成至关重要,”Ozbolat说。“它不能仅对细胞或基质有效地起作用——它必须同时起作用。”他们还发现皮下组织含有向下生长,这是早期毛囊形成的初始阶段。研究人员表示,虽然脂肪细胞不直接参与毛囊的细胞结构,但它们参与毛囊的调节和维护。“在我们的实验中,脂肪细胞可能改变了细胞外基质,以更有利于向下生长的形成,”奥兹博拉特说。“我们正在努力推进这一目标,以控制密度、方向性和生长的方式使毛囊成熟。”奥兹博拉特表示,在创伤的受伤或患病部位精确生长毛发的能力可能会限制自然重建手术的表现。他说这项工作提供了一条“充满希望的前进道路”,特别是与他实验室的其他项目相结合,包括打印骨骼和研究如何匹配各种肤色的色素沉着。“我们相信这可以应用于皮肤科、毛发移植以及整形和重建手术——它可能会带来更加美观的结果,”奥兹博拉特说。“凭借全自动生物打印能力和临床级兼容材料,这项技术可能会对精确重建皮肤的临床转化产生重大影响。”编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423855.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423855.htm

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