用于培养肉应用的定向冷冻纤维素支架的结构与力学特性研究

《Israel Journal of Chemistry》:Structural and Mechanical Characterization of Directionally Frozen Cellulose Scaffolds for Cultivated Meat Applications

【字体: 时间:2026年08月11日 来源:Israel Journal of Chemistry 2.1

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   图表摘要 以竹子为原料提取的纤维素悬浮液经过高压均质处理后,再通过定向冷冻和冷冻干燥工艺制成多孔支架。在制备支架之前先对悬浮液进行流变特性分析,之后再进行力学测试和细胞接种试验。本流程总结了用于培养肉应用的定向冷冻纤维素支架的

  

图表摘要

以竹子为原料提取的纤维素悬浮液经过高压均质处理后,再通过定向冷冻和冷冻干燥工艺制成多孔支架。在制备支架之前先对悬浮液进行流变特性分析,之后再进行力学测试和细胞接种试验。本流程总结了用于培养肉应用的定向冷冻纤维素支架的制备与表征方法。

摘要

由于储量丰富、可持续性强且能够形成多孔三维结构,基于纤维素的支架在培养肉应用中越来越受到关注。本研究采用高压均质处理和定向冷冻技术,再结合冷冻干燥工艺,以竹子为原料制备多孔支架。首先通过对悬浮液进行稳态和时变流变测量来分析其特性,随后通过光学显微镜、扫描电子显微镜、力学测试以及细胞培养实验来评估所制得的支架性能。尽管所有悬浮液都表现出相似的剪切变稀行为,但其在时变粘度变化和冷冻过程中的表现存在差异。这些差异与支架的形态及力学性能有关。经过13次循环均质处理的悬浮液所制成的支架具有明显的层状结构及定向力学响应,而在其他条件下制备的支架则结构较为松散,各向异性也较低。为评估这些支架在培养肉应用中的适用性,研究人员将牛间充质干细胞接种到部分支架中。细胞培养实验表明,尤其是在添加了纤维素纳米晶体以增强细胞与材料的相互作用后,细胞能够成功附着在支架上并存活,且能在整个支架结构中分布。研究结果表明,对竹子来源的纤维素悬浮液进行定向冷冻处理,可制得多孔纤维素支架,这类支架在结构、力学及生物学性能方面均适合用于培养肉应用。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

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