总结

经过一年的自我隔离和在家工作,科学家们也不能幸免于家庭烘焙的趋势。苏打面包作为组织工程支架的创造性应用产生了一些令人兴奋的结果,并强调了保持简单的价值。

什么是组织工程?

组织工程,或在体外创造人造活组织,(1)构建人工组织的最大挑战之一是需要一个3D支架来模拟连接体内细胞的结构环境(2)在体外(3)。支架上的细胞浸泡在营养、生长因子和氧气中,允许它们生长和发育成一个连续的组织(3)。

家庭烘焙的趋势引发了新的支架理念

当COVID-19袭来时,加拿大渥太华大学的一组研究人员正在使用从植物中提取的纤维素生物材料(2,3)研究脚手架问题。研究者引用家庭烘焙的趋势,出现在世界各地的人们被迫在家工作作为一个新的灵感(1)脚手架的想法。一些实验室成员学习如何在家烤面包,导致小组讨论的潜在适用性面包作为一个3 d组织支架。

使面包成为有用的组织支架的三个关键特征。

  1. 面包是多孔的——使面包具有海绵状、令人愉悦的质地的气囊对于维持人造组织的生长也很重要。高孔隙度降低了缺氧微环境中细胞死亡的机会,并允许细胞在支架中迁移以实现最大程度的连通性(1)。
  2. 面包是一种生物相容性生物材料——作为一种主要由家庭用品组成的生物材料,面包是一种高效且通常安全的组织支架选择。烘焙面包的过程也比构建更复杂的植物或聚合物支架要快得多(1)。
  3. 面包含有约12%的蛋白质——小麦面包主要由淀粉构成,但蛋白质在组织支架中发挥着最大的作用(1)。一些正在研究的主要植物蛋白是小麦中的麸质和白蛋白,大豆中的玉米醇溶蛋白和亚麻荠氨酸(1)。

未来苏打面包在组织工程中的前景

研究人员假设苏打面包,由于高孔隙,生物相容性和轻松的食谱,可以是一个好的支架在体外组织工程。这种方法对养殖肉行业尤其有利,因为所有涉及的材料对消费者来说都应该是安全的(1)。从这个项目中得到的关键结论是,虽然复杂的合成材料通常是组织工程中的首选材料,但自然生成的生物材料也不应被忽视。

参考文献

  1. 福尔摩斯,JT。,Jaberansari,Z.,Collins,W.等。自制面包:重新修复古代技术,以低成本在体外组织工程。生物奇(2020).https://doi.org/10.1101/2020.11.13.353698
  2. 希RJ。,佩林AE。组织工程用纤维素生物材料。前面。Bioeng。Biotechnol。45 (2010)https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00045
  3. 霍华德,D.,巴特利,LD.,莎士比亚,KM.SJ,罗伯茨。《组织工程:策略、干细胞和支架》。j·阿娜特。213:1(2008), 66 - 72。https://doi.org/10.1111/j.1469-7580.2008.00878.x