Top 50 phát minh - đổi mới khoa học tại Đông Nam Á (P.26) – Các nhà khoa học của NUS phát triển khung nuôi cấy tế bào từ thực vật giúp tiết kiệm chi phí nuôi cấy thịt

09-06-2023

(kyluc.vn – Aseanrecords.world) Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) đã sử dụng thành công các protein thực vật phổ biến để in 3D một khung nuôi cấy tế bào ăn được, từ đó giúp giảm chi phí nuôi cấy thịt trong phòng thí nghiệm.

Thịt nuôi trong phòng thí nghiệm ngày càng trở nên phổ biến hơn khi nhiều người muốn tìm kiếm những loại thực phẩm thay thế. Thịt nuôi cấy được sản xuất bằng cách lấy các tế bào cơ xương từ động vật và phát triển chúng trên các cấu trúc ba chiều được gọi là "giàn giáo", cung cấp hỗ trợ cấu trúc khi các tế bào nhân lên và phát triển thành các mô.

Tuy nhiên, khung nuôi cấy tế bào thường được làm từ vật liệu tổng hợp hoặc từ động vật, những vật liệu này quá đắt hoặc không ăn được. Để tìm kiếm một giải pháp thay thế, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Huang Dejian, Phó Trưởng khoa Khoa học và Công nghệ Thực phẩm của NUS, đứng đầu, đã chuyển sang sử dụng protein thực vật, được biết là có khả năng phân hủy sinh học và tương thích sinh học với tế bào động vật.

Prolamin là một họ protein dự trữ thực vật, do cấu tạo axit amin cụ thể của chúng nên có giá trị dinh dưỡng thấp. Chúng thường được tạo ra dưới dạng chất thải trong ngành công nghiệp tinh bột và dầu thực vật. Tuy nhiên, Giáo sư Huang và nhóm của ông đã tận dụng những đặc điểm này của prolamin để tạo ra một nguồn tài nguyên bền vững và giá cả phải chăng cho nuôi cấy thịt.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng hỗn hợp prolamin có nguồn gốc từ bột ngô, lúa mạch và lúa mạch đen, còn được gọi là zein, hordein và secalins. Những hỗn hợp này sau đó đóng vai trò là mực in điện thủy động, một công nghệ in 3D có độ chính xác cao thường được sử dụng trong các ứng dụng y sinh.

Để đánh giá xem cấu trúc prolamin có phù hợp để nuôi lấy thịt hay không, chúng được ngâm trong môi trường nuôi cấy tế bào và sau bảy ngày được kiểm tra để xem xét bất kỳ thay đổi cấu trúc nào. Dưới kính hiển vi điện tử quét, các giàn giáo giữ cấu trúc của chúng và không sụp đổ, mặc dù có nhiều lỗ phát triển trên bề mặt của chúng. Tuy nhiên, theo các nhà nghiên cứu, những lỗ này có nhiều khả năng là kết quả của các enzym do các tế bào nuôi cấy tiết ra hơn là bằng chứng về sự yếu kém của cấu trúc.

Khi so sánh với khung polycaprolactone tiêu chuẩn, một công cụ phổ biến trong kỹ thuật mô, tế bào lợn được gieo vào cấu trúc prolamin sinh sôi nảy nở nhanh hơn nhiều, chứng tỏ rằng khung dựa trên protein thực vật khả thi hơn đối với sản xuất thịt nuôi cấy so với polyme tổng hợp tiêu chuẩn.

Hiện Giáo sư Huang và nhóm của ông đang tích cực làm việc để cải tiến công nghệ dựa trên protein thực vật.

Theo Tổ chức Kỷ lục Đông Nam Á (Aseanrecords.world) – Vietkings


Uyên Nguyễn - Vietkings - (sưu tầm và biên tập) (nguồn ảnh: internet)