本文上海博訊醫療生物儀器股份有限公司淺談細胞培養肉的生產工藝。
近30年來，細胞工程和組織工程在醫學領域的發展使小規模培養具有生物功能的動物細胞和組織變得十分常見。骨骼肌衛星細胞可分化并自動形成肌肉纖維的功能被發現后，大規模培養骨骼肌也成為可能。這些技術的進步使人們開始重新評估體外培養動物肌肉細胞替代傳統養殖業生產肉類食品的可能性，希望其能緩解資源枯竭、環境污染、食品短缺等人類正在或即將面臨的諸多問題。尤其是自2013年世界首個人工培養牛肉漢堡公開試吃之后，眾多企業紛紛加入這項技術的研發。截至2019年3月，全世界至少有25家公司已公開宣布在研究將這項技術產業化。
近年來關于培養肉的綜述性文章很多，但大多是關于環境保護、食品安全、動物權益、倫理等大眾話題的討論。在技術層面上，一般也是對動物細胞培養原理、種子來源、培養液成分等的介紹，涉及工藝及設備時通常是一語帶過，或者是羅列實驗室常用的設備，并沒有探討其用于規模化生產的可行性。意識到了反應器放大對傳質的挑戰，但提出的解決方案卻忽視了混合速率的要求。在構想培養肉規模化生產時，甚至未考慮目前肌肉細胞需貼壁培養的現實。
體外培養動物肌肉細胞作為食品，補充部分傳統養殖業的產能，為人類提供動物蛋白，并在一定程度上解決食品安全、環境污染，土地及水資源短缺等問題，是細胞培養肉近期獲得廣泛關注的主要原因。生產培養肉所依賴的動物細胞培養技術基礎已經具備，工藝及設備的放大也可借鑒傳統微生物和其它動物細胞培養的經驗。上海博訊醫療生物儀器股份有限公司通過對現狀的分析，使用微載體在攪拌釜反應器或鼓泡塔反應器中懸浮培養是目前能將細胞培養肉快速推向市場的最佳途徑，但仍需針對動物肌肉細胞的生理特性采集必要的數據，為設備放大及工藝優化提供依據，并解決微載體材料和結構等問題。
其中，不同來源的動物肌肉細胞和肌肉干細胞在不同生長階段對剪切應力的承受能力決定了反應器的類型、操作、控制甚至微載體的選、攪拌的設計等多個方面，是過程放大所需的重要參數。同時，通過基因工程、馴化或其它手段使肌肉細胞和肌衛星細胞適應懸浮培養，可進一步簡化工藝、提高產量，最大的不足之處是其只能直接生產碎沫狀產品。短期內可以通過后期加工使其更接近肉的外觀和口感，但從長遠看，通過新型的工藝和裝置，如使用三維支架與血細胞、脂肪細胞聯合培養，直接生產出高度結構化的產品，才有可能使培養肉真正對傳統養殖業形成挑戰。
