Ein Forschungsteam der Universität Tokio in Japan entwickelte einen Bioreaktor, der ein Kreislaufsystem simuliert und in der Lage ist, künstliche Gewebe mit Nährstoffen und Sauerstoff zu versorgen, und hat erfolgreich mehr als 10 Gramm Hühnermuskelgewebe gezüchtet. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Top-Zeitschrift „Trends in Biotechnology“ im Bereich Biotechnologie veröffentlicht und stellen eine neue Methode zur Herstellung von Kulturfleisch dar.
Das Forschungsteam nutzte einen perfusierbaren Hohlfaser-Bioreaktor (HFB), um durch eine Top-Down-Strategie ganzes kultiviertes Fleisch zu produzieren. Dieses System optimiert die Zellverteilung, Ausrichtung und Schrumpfung und verbessert so die Textur und den Geschmack des Fleisches. Mit herkömmlichen Methoden ist es schwierig, zentimeterdicke Gewebe aufzubauen, da die Diffusion allein das Überleben der Zellen über eine große Fläche nicht gewährleisten kann. Hohlfasern simulieren die Funktion von Blutgefäßen und können Nährstoffe effektiv transportieren und so dieses Problem lösen.
In dem Experiment verwendete das Team HFB aus 50 Hohlfasern, um zentimetergroßes Hühnerskelettmuskelgewebe zu züchten. Darüber hinaus nutzten sie ein robotergestütztes Montagesystem zur Herstellung von HFB mit 1.125 Fasern und stellten so erfolgreich ein ganzes Hähnchenstück mit einem Gewicht von mehr als 10 Gramm her. Diese Hohlfasertechnologien sind ausgereift und werden häufig in Wasserreinigern und medizinischen Dialysegeräten eingesetzt.
Kulturiertes Fleisch gilt als nachhaltige und ethische Alternative zu herkömmlichem Fleisch, doch die Nachahmung der Textur und des Geschmacks ganzer Fleischstücke war bisher ein technischer Engpass. Diese Forschung nutzt eine strukturierte Kultivierungstechnologie, um Fleisch dem natürlichen Muskelgewebe anzunähern, was voraussichtlich die Kommerzialisierung von kultiviertem Fleisch beschleunigen wird. Darüber hinaus könnte die Technologie auch in den Bereichen regenerative Medizin, Arzneimitteltests und biohybride Robotik Anwendung finden.