日本の東京大学の研究チームは、人工組織に栄養素と酸素を供給できる循環系を模倣したバイオリアクターを開発し、10グラムを超える鶏の筋肉組織の増殖に成功した。この結果は最近、バイオテクノロジー分野のトップジャーナル「Trends in Biotechnology」に掲載され、培養肉の新しい生産方法を提供しました。
研究チームは、灌流可能な中空糸バイオリアクター（HFB）を使用して、トップダウン戦略で丸ごと培養肉を生産しました。このシステムは細胞の分布、整列、収縮を最適化し、肉の食感と味を改善します。従来の方法では、拡散だけでは広い領域にわたって細胞の生存を維持できないため、数センチメートルの厚さの組織を構築するのは困難です。中空繊維は血管の機能をシミュレートし、栄養素を効果的に輸送することができ、この問題を解決します。
実験では、チームは50本の中空糸で構成されたHFBを使用して、センチメートルスケールのニワトリの骨格筋組織を成長させた。さらに、ロボット支援組立システムを利用して1,125本の繊維を含むHFBを製造し、10グラム以上の鶏肉を丸ごと1個製造することに成功した。これらの中空糸技術は成熟しており、浄水器や医療透析装置に広く使用されています。
培養肉は従来の肉に代わる持続可能で倫理的な代替品とみなされていますが、丸ごとの肉の食感と風味を再現することが技術的なボトルネックとなっていました。今回の研究では、組織化培養技術を活用して肉を天然の筋肉組織に近づけることができ、培養肉の商品化が加速することが期待されます。さらに、この技術は再生医療、薬物検査、バイオハイブリッドロボット工学の分野にも応用できる可能性があります。