培養(yǎng)肉：可持續(xù)創(chuàng)新與高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器的作用

隨著生物技術(shù)的進(jìn)步以及人們對(duì)傳統(tǒng)畜牧業(yè)對(duì)環(huán)境影響的日益關(guān)注，培養(yǎng)肉作為一種有前途的解決方案應(yīng)運(yùn)而生，它將徹底改變我們生產(chǎn)和消費(fèi)蛋白質(zhì)的方式。培養(yǎng)肉是通過(guò)在受控環(huán)境中培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)的，無(wú)需飼養(yǎng)和屠宰動(dòng)物。NanoEntek 的高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器 EVE HT 和 EVE HT FL 可以加速培養(yǎng)肉的生產(chǎn)。

NanoEntek 的高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器 EVE HT 和 EVE HT FL 可加快培養(yǎng)肉的生產(chǎn)速度。 

1.什么是培養(yǎng)肉？

培養(yǎng)肉又稱(chēng)實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)肉或栽培肉，是通過(guò)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)肉制品，而無(wú)需傳統(tǒng)的牲畜養(yǎng)殖和屠宰。這種創(chuàng)新方法是從?；螂u等動(dòng)物身上分離出干細(xì)胞，為其提供必要的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件，使其增殖并分化成肌肉、脂肪和結(jié)締組織細(xì)胞。由此產(chǎn)生的產(chǎn)品與傳統(tǒng)生產(chǎn)的肉類(lèi)非常相似，但在環(huán)境可持續(xù)性、動(dòng)物福利和潛在健康益處方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

2.新出現(xiàn)的對(duì)養(yǎng)殖肉類(lèi)的需求

(1) 世界人口持續(xù)增長(zhǎng)

根據(jù) Worldometers 的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至 2024 年 1 月 25 日，全球人口已超過(guò) 80 億，預(yù)計(jì)到 2050 年將達(dá)到近 90 億。人口的增長(zhǎng)，加上飲食習(xí)慣的轉(zhuǎn)變，尤其是新興經(jīng)濟(jì)體肉類(lèi)消費(fèi)量的增加，加劇了與傳統(tǒng)肉類(lèi)生產(chǎn)相關(guān)的道德和環(huán)境問(wèn)題。

(2) 肉類(lèi)需求不斷增長(zhǎng)

在人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，全球肉類(lèi)產(chǎn)量從 1961 年的 7 057 萬(wàn)噸激增到 2020 年的 3.3718 億噸。聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織預(yù)測(cè)，到 2050 年，肉類(lèi)需求將翻一番。畜牧業(yè)是溫室氣體排放的主要貢獻(xiàn)者，占全球排放量的 14.5%，其中養(yǎng)牛業(yè)因甲烷釋放而成為最大的排放者。

3.養(yǎng)殖肉類(lèi)的益處

養(yǎng)殖肉類(lèi)為傳統(tǒng)肉類(lèi)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境和道德挑戰(zhàn)提供了可持續(xù)的解決方案。與傳統(tǒng)牛肉相比，養(yǎng)殖肉類(lèi)的溫室氣體排放量可減少 92%，土地使用量可減少 90%，土壤酸化程度可減少 98%，空氣污染程度可減少 94%，從而解決了主要的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。此外，養(yǎng)殖肉類(lèi)的生產(chǎn)不受地域限制，提高食品安全和生產(chǎn)效率。

4.養(yǎng)殖肉類(lèi)是如何生產(chǎn)的？

養(yǎng)殖肉類(lèi)的生產(chǎn)體現(xiàn)了生物仿生學(xué)的原則，這是一門(mén)從自然過(guò)程中汲取靈感以開(kāi)發(fā)創(chuàng)新技術(shù)的學(xué)科。就細(xì)胞農(nóng)業(yè)而言，這需要復(fù)制動(dòng)物在其生物體外固有的細(xì)胞生長(zhǎng)機(jī)制。

制造過(guò)程首先要從動(dòng)物身上分離和儲(chǔ)存干細(xì)胞，這些細(xì)胞可以自我更新和分化。然后在生物反應(yīng)器（通常稱(chēng)為培養(yǎng)器）中大量培養(yǎng)這些細(xì)胞。這些細(xì)胞由含有氨基酸、葡萄糖、維生素、鹽和生長(zhǎng)因子的營(yíng)養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基滋養(yǎng)，以刺激動(dòng)物體內(nèi)的條件。

通過(guò)調(diào)整培養(yǎng)基的成分和提供支架結(jié)構(gòu)的提示，未成熟的細(xì)胞被促使發(fā)育成各種組織，如骨骼肌、脂肪和結(jié)締組織，這些都是肉類(lèi)的組成部分。細(xì)胞分化完成后，將被收獲、加工和包裝成最終產(chǎn)品。整個(gè)過(guò)程通常需要 2 到 8 周，具體時(shí)間取決于培養(yǎng)的肉類(lèi)類(lèi)型。

5.高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器的作用

(1) NanoEntek 的 EVE HT 系列： 以吞吐量、低的樣品要求和短的測(cè)量時(shí)間改變生物處理效率

起始細(xì)胞類(lèi)型最終會(huì)影響生物工藝的許多下游變量，包括時(shí)間安排和分化策略。在初始播種過(guò)程中準(zhǔn)確測(cè)量細(xì)胞密度至關(guān)重要。播種密度的微小誤差都會(huì)對(duì)后續(xù)流程產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。此外，在生物反應(yīng)器中，必須快速培養(yǎng)大量細(xì)胞。因此，在生物處理過(guò)程中，定期取樣和分析大量樣品至關(guān)重要。

從這個(gè)角度來(lái)看，NanoEntek 的高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器 EVE HT 和 EVE HT FL 在通量、所需樣品量和測(cè)量速度方面都優(yōu)于其他傳統(tǒng)的高通量細(xì)胞計(jì)數(shù)器。

• 通量

傳統(tǒng)的高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器只能測(cè)量max.24 個(gè)樣品。而 EVE HT 和 EVE HT FL 每次測(cè)試可測(cè)量max.48 個(gè)樣品，從而提高了研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程的效率。因此，研究人員和操作人員可以在大量實(shí)驗(yàn)中使用不同的參數(shù)組合，輕松快速地找到最佳條件。

NanoEntek 的 EVE HT FL 多通道計(jì)數(shù)板： 一次可裝載max.48 個(gè)熒光染色樣品。

• 所需樣品量

傳統(tǒng)的高通量細(xì)胞計(jì)數(shù)器每次測(cè)試需要多達(dá) 500 µL 的樣品，而 EVE HT 和 EVE HT FL 每次測(cè)試只需要 20µL 的樣品，因此脫穎而出。這一顯著降低不僅展示了 EVE HT 和 EVE HT FL 的高效率，還強(qiáng)調(diào)了它們保存寶貴樣品的能力。

• 測(cè)量時(shí)間

對(duì)于一批 48 個(gè)樣品，EVE HT 系列只需 3 分鐘即可完成測(cè)量過(guò)程。相比之下，其他設(shè)備可能需要 210 分鐘左右。這意味著近 70 倍的驚人時(shí)間效率差距，牢固確立了 EVE 系列在時(shí)間效率方面的地位。

與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，EVE HT FL 的速度更快，所需的樣本量也更少。

鑒于這些令人信服的優(yōu)勢(shì)，NanoEntek 的 EVE HT 和 EVE HT FL 高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器為生物工藝的初始階段提供了高的效率和高精確度。

(2) EVE HT 和 EVE HT FL 在培養(yǎng)肉生產(chǎn)中的重要作用

NanoEntek 的高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器 EVE HT 和 EVE HT FL 是培養(yǎng)肉生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的工具，尤其是在初始生產(chǎn)階段。這些設(shè)備在監(jiān)測(cè)和分析細(xì)胞培養(yǎng)物、確保其在整個(gè)生產(chǎn)周期中的健康和活力方面起著關(guān)鍵作用。

通過(guò)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞計(jì)數(shù)自動(dòng)化，這些計(jì)數(shù)器可簡(jiǎn)化操作，節(jié)省時(shí)間和勞動(dòng)力，同時(shí)將人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。此外，它們還能為研究人員提供精確可靠的細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖數(shù)據(jù)。

高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器對(duì)于評(píng)估培養(yǎng)肉制品的質(zhì)量和一致性至關(guān)重要，可確保每批產(chǎn)品都符合預(yù)期規(guī)格。此外，這些計(jì)數(shù)器還在工藝優(yōu)化方面發(fā)揮著重要作用，使研究人員能夠在生產(chǎn)周期開(kāi)始時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正潛在的問(wèn)題。

EVE HT 和 EVE HT FL 每次測(cè)試可測(cè)量max.48 個(gè)樣品，只需 20µL 樣品，僅需 3 分鐘即可完成 48 個(gè)樣品的批量測(cè)量。

結(jié)論

總之，培養(yǎng)肉具有徹底改變食品工業(yè)的潛力，它為傳統(tǒng)肉類(lèi)提供了一種可持續(xù)、道德和健康的替代品。NanoEntek 的高通量自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器 EVE HT 和 EVE HT FL 為研究人員提供了生產(chǎn)符合高質(zhì)量和一致性標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)肉產(chǎn)品所需的工具，有助于實(shí)現(xiàn)這一潛力。

總之，培養(yǎng)肉的開(kāi)發(fā)標(biāo)志著在解決食品行業(yè)當(dāng)前面臨的一些緊迫挑戰(zhàn)方面向前邁出了重要一步。通過(guò)利用技術(shù)和創(chuàng)新的力量，我們有機(jī)會(huì)為子孫后代創(chuàng)造一個(gè)更可持續(xù)、更道德、更健康的食品體系。