Трёхмерно печатаемый гидрогелевый каркас из желатина, альгината и ε-поли-L-лизина для расширения и дифференцировки стволовых клеток мышечной ткани свиньи при производстве культивируемого мяса

Масштабное размножение исходных клеток и воспроизведение структуры мяса остаются сложными задачами при производстве культивируемого мяса. Благодаря высокой биосовместимости, большому содержанию воды и пористости гидрогели активно изучаются как материалы для каркасов адгезивных клеток в биотехнологии. В настоящей работе разработан каркас на основе гидрогеля из желатина, альгината и ε-поли-L-лизина (GAL) для клеток скелетных мышц, обладающий высоким потенциалом для производства культивируемого мяса. В качестве клеточного каркаса выбран гидрогель GAL-4:1, содержащий желатин (5%, мас./об.), альгинат (5%, мас./об.) и ε-поли-L-лизин (молярное соотношение с альгинатом 4:1); его модуль Юнга составляет 11,29 ± 1,94 кПа, он обладает удовлетворительными свойствами разжижения при сдвиге и подходящей упорядоченной пористой структурой. Коммерчески доступные миобласты скелетных мышц мыши C2C12 и стволовые клетки мышечной ткани свиньи культивировали в трёхмерно напечатанном каркасе. После индукции дифференцировки клетки продемонстрировали выраженную способность к прикреплению, пролиферации и дифференцировке, что свидетельствует о высокой биосовместимости каркаса. Кроме того, с использованием гидрогеля GAL-4:1 и недавно выделенных стволовых клеток мышечной ткани свиньи была выполнена клеточная биопечать. Выделенные клетки сохраняли высокую жизнеспособность и проявляли признаки раннего миогенеза, о чём свидетельствовала экспрессия десмина, на трёхмерном каркасе, что указывает на высокий потенциал гидрогеля GAL в качестве каркаса для трёхмерных клеточных конструкций. Таким образом, разработан новый гидрогель GAL — биоактивная платформа для трёхмерной биопечати в исследованиях культивируемого мяса.