실험실에서 통고기와 같은 질감을 지닌 한입 크기의 닭고기 덩어리를 배양할 수 있습니다.

순환계를 모방한 바이오리액터는 인공 조직에 영양분과 산소를 ​​공급하여 배양육에 사용되는 10g 이상의 닭 근육을 생산할 수 있습니다. 이 연구 결과는 4월 16일 Cell Press 저널 Trends in Biotechnology 에 게재되었습니다.

"이 연구는 관류성 중공사 바이오리액터를 사용하여 통살 배양육을 생산하는 확장 가능한 하향식 전략을 제시합니다."라고 도쿄대학교의 쇼지 타케우치 수석 저자는 말합니다. "이 시스템은 세포 분포, 정렬, 수축성을 가능하게 하고 식품 관련 특성을 향상시킵니다. 혈관 기반 방법에 대한 실용적인 대안을 제공하며, 식품 생산뿐만 아니라 재생 의학, 약물 검사, 바이오하이브리드 로봇 공학에도 영향을 미칠 수 있습니다."

대규모 조직 재건의 주요 장애물은 잘 분포된 혈관망을 형성하는 것입니다. 확산만으로는 세포를 상당한 거리에 걸쳐 유지할 수 없기 때문입니다. 통합 순환계가 없는 조직의 두께는 일반적으로 1mm 미만으로 제한되어 있어, 세포가 밀집된 센티미터 크기 이상의 조직을 제작하는 데 어려움을 겪습니다.

"우리는 혈관이 조직에 영양분을 전달하는 능력을 모방하는 반투과성 중공 섬유를 사용하고 있습니다."라고 타케우치는 말합니다. "이 섬유는 이미 가정용 정수 필터와 신장 질환 환자를 위한 투석기에 널리 사용되고 있습니다. 이 작은 섬유가 인공 조직은 물론, 미래에는 전체 장기를 만드는 데에도 효과적으로 사용될 수 있다는 사실을 발견하게 되어 매우 기쁩니다."

저자들은 50개의 중공사막 배열로 구성된 중공사막 생물반응기(HFB)를 이용하여 센티미터 크기의 닭 골격근 조직을 생분해하는 방법을 시연했습니다. 또한, 로봇 보조 조립 시스템을 이용하여 1,125개의 중공사막을 제작하고, 결합 조직을 구성하는 닭 섬유아세포를 이용하여 10g 이상의 통닭고기를 생산했습니다.

"배양육은 기존 육류에 비해 지속 가능하고 윤리적인 대안을 제공합니다."라고 타케우치는 말합니다.

"하지만 통째로 자른 고기의 질감과 맛을 재현하는 것은 여전히 ​​어렵습니다. 저희 기술은 질감과 풍미가 향상된 구조화된 육류 생산을 가능하게 하여 잠재적으로 상업적 가능성을 가속화할 수 있습니다. 이 플랫폼은 식품 분야뿐만 아니라 재생 의학과 소프트 로봇 공학에도 영향을 미칠 수 있습니다."

타케우치에 따르면, 미래 연구의 추가 과제로는 관류가 조직 품질에 미치는 장기적 효과를 확인하고, 이 기술을 장기 제작 및 바이오하이브리드 로봇 공학에 적용하고, 조직의 기계적 특성과 구조적 무결성을 더욱 개선하여 자연 근육 조직의 특성을 더 잘 모방하는 것이 포함됩니다.

"우리는 미세한 정밀도로 중공 섬유를 배열함으로써 두꺼운 조직에 관류를 달성하는 과제를 극복했습니다."라고 타케우치는 말합니다. "남은 과제로는 더 큰 조직에서의 산소 전달 개선, 섬유 제거 자동화, 그리고 식품 안전 소재로의 전환이 있습니다. 해결책으로는 적혈구를 모방하는 인공 산소 운반체 사용, 단일 작업으로 섬유를 효율적으로 제거하는 다발 제거 메커니즘, 그리고 식용 또는 재활용 가능한 중공 섬유 등이 있습니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250416135350.htm