随着生物技术的进步以及人们对传统畜牧业对环境影响的日益关注,培养肉作为一种有前途的解决方案应运而生,它将彻底改变我们生产和消费蛋白质的方式。培养肉是通过在受控环境中培养动物细胞来生产的,无需饲养和屠宰动物。NanoEntek 的高通量自动细胞计数器 EVE HT 和 EVE HT FL 可以加速培养肉的生产。
NanoEntek 的高通量自动细胞计数器 EVE HT 和 EVE HT FL 可加快培养肉的生产速度。
1.什么是培养肉?
培养肉又称实验室生长肉或栽培肉,是通过培养动物细胞来生产肉制品,而无需传统的牲畜养殖和屠宰。这种创新方法是从牛或鸡等动物身上分离出干细胞,为其提供必要的营养和环境条件,使其增殖并分化成肌肉、脂肪和结缔组织细胞。由此产生的产品与传统生产的肉类非常相似,但在环境可持续性、动物福利和潜在健康益处方面具有显著优势。
2.新出现的对养殖肉类的需求
(1) 世界人口持续增长
根据 Worldometers 的实时统计数据,截至 2024 年 1 月 25 日,全球人口已超过 80 亿,预计到 2050 年将达到近 90 亿。人口的增长,加上饮食习惯的转变,尤其是新兴经济体肉类消费量的增加,加剧了与传统肉类生产相关的道德和环境问题。
(2) 肉类需求不断增长
在人口增长和经济发展的推动下,全球肉类产量从 1961 年的 7 057 万吨激增到 2020 年的 3.3718 亿吨。联合国粮食及农业组织预测,到 2050 年,肉类需求将翻一番。畜牧业是温室气体排放的主要贡献者,占全球排放量的 14.5%,其中养牛业因甲烷释放而成为最大的排放者。
3.养殖肉类的益处
养殖肉类为传统肉类生产带来的环境和道德挑战提供了可持续的解决方案。与传统牛肉相比,养殖肉类的温室气体排放量可减少 92%,土地使用量可减少 90%,土壤酸化程度可减少 98%,空气污染程度可减少 94%,从而解决了主要的可持续发展问题。此外,养殖肉类的生产不受地域限制,提高食品安全和生产效率。
4.养殖肉类是如何生产的?
养殖肉类的生产体现了生物仿生学的原则,这是一门从自然过程中汲取灵感以开发创新技术的学科。就细胞农业而言,这需要复制动物在其生物体外固有的细胞生长机制。
制造过程首先要从动物身上分离和储存干细胞,这些细胞可以自我更新和分化。然后在生物反应器(通常称为培养器)中大量培养这些细胞。这些细胞由含有氨基酸、葡萄糖、维生素、盐和生长因子的营养丰富的培养基滋养,以刺激动物体内的条件。
通过调整培养基的成分和提供支架结构的提示,未成熟的细胞被促使发育成各种组织,如骨骼肌、脂肪和结缔组织,这些都是肉类的组成部分。细胞分化完成后,将被收获、加工和包装成最终产品。整个过程通常需要 2 到 8 周,具体时间取决于培养的肉类类型。
5.高通量自动细胞计数器的作用
(1) NanoEntek 的 EVE HT 系列: 以吞吐量、低的样品要求和短的测量时间改变生物处理效率
起始细胞类型最终会影响生物工艺的许多下游变量,包括时间安排和分化策略。在初始播种过程中准确测量细胞密度至关重要。播种密度的微小误差都会对后续流程产生深远影响。此外,在生物反应器中,必须快速培养大量细胞。因此,在生物处理过程中,定期取样和分析大量样品至关重要。
从这个角度来看,NanoEntek 的高通量自动细胞计数器 EVE HT 和 EVE HT FL 在通量、所需样品量和测量速度方面都优于其他传统的高通量细胞计数器。
传统的高通量自动细胞计数器只能测量max.24 个样品。而 EVE HT 和 EVE HT FL 每次测试可测量max.48 个样品,从而提高了研发和生产过程的效率。因此,研究人员和操作人员可以在大量实验中使用不同的参数组合,轻松快速地找到最佳条件。
NanoEntek 的 EVE HT FL 多通道计数板: 一次可装载max.48 个荧光染色样品。
传统的高通量细胞计数器每次测试需要多达 500 µL 的样品,而 EVE HT 和 EVE HT FL 每次测试只需要 20µL 的样品,因此脱颖而出。这一显著降低不仅展示了 EVE HT 和 EVE HT FL 的高效率,还强调了它们保存宝贵样品的能力。
对于一批 48 个样品,EVE HT 系列只需 3 分钟即可完成测量过程。相比之下,其他设备可能需要 210 分钟左右。这意味着近 70 倍的惊人时间效率差距,牢固确立了 EVE 系列在时间效率方面的地位。
与竞争对手相比,EVE HT FL 的速度更快,所需的样本量也更少。
鉴于这些令人信服的优势,NanoEntek 的 EVE HT 和 EVE HT FL 高通量自动细胞计数器为生物工艺的初始阶段提供了高的效率和高精确度。
(2) EVE HT 和 EVE HT FL 在培养肉生产中的重要作用
NanoEntek 的高通量自动细胞计数器 EVE HT 和 EVE HT FL 是培养肉生产过程中不可或缺的工具,尤其是在初始生产阶段。这些设备在监测和分析细胞培养物、确保其在整个生产周期中的健康和活力方面起着关键作用。
通过实现细胞计数自动化,这些计数器可简化操作,节省时间和劳动力,同时将人为错误的风险降至最低。此外,它们还能为研究人员提供精确可靠的细胞生长和增殖数据。
高通量自动细胞计数器对于评估培养肉制品的质量和一致性至关重要,可确保每批产品都符合预期规格。此外,这些计数器还在工艺优化方面发挥着重要作用,使研究人员能够在生产周期开始时发现并纠正潜在的问题。
EVE HT 和 EVE HT FL 每次测试可测量max.48 个样品,只需 20µL 样品,仅需 3 分钟即可完成 48 个样品的批量测量。
结论
总之,培养肉具有彻底改变食品工业的潜力,它为传统肉类提供了一种可持续、道德和健康的替代品。NanoEntek 的高通量自动细胞计数器 EVE HT 和 EVE HT FL 为研究人员提供了生产符合高质量和一致性标准的培养肉产品所需的工具,有助于实现这一潜力。
总之,培养肉的开发标志着在解决食品行业当前面临的一些紧迫挑战方面向前迈出了重要一步。通过利用技术和创新的力量,我们有机会为子孙后代创造一个更可持续、更道德、更健康的食品体系。