In Zellkultur erzeugtes Fleisch
Scale-up der Produktion von im Labor gezüchtetem Fleisch unter Verwendung von Techniken zur Entwicklung von Zelllinien
Was ist Zellkulturfleisch?
Zellkulturfleisch, auch bekannt als Kulturfleisch, kultiviertes Fleisch oder im Labor gezüchtetes Fleisch, beinhaltet die Kultivierung von tierischen Zellen in kontrollierter Umgebung, um Muskelgewebe zu erzeugen, das herkömmliches Fleisch in Geschmack, Beschaffenheit und Nährwert nachahmt. Kultiviertes Fleisch (CM) ist ein Produkt der zellulären Landwirtschaft, einer aufstrebenden Technologie, bei der diese Gewebeproben verwendet werden, um nachhaltiges, auf humanem Weg erzeugtes Fleisch in einem Bioreaktor zu züchten – eine Alternative zur traditionellen Landwirtschaft und entscheidend, um die steigende Fleischnachfrage zu decken und gleichzeitig umwelt- und tierfreundlicher zu sein. Da in Zellkultur erzeugtes Fleisch aus Tierzellen hergestellt wird, gleichen viele der Prozesse der Entwicklung und des Scale-Up eines in Zellkultur erzeugten Fleischprodukts denen der Produktion von Biologika, insbesondere die Zelllinienentwicklung.
Molecular Devices kann beim Scale-up von Biologika zur behördlichen Zulassung und Kommerzialisierung durch Life-Science-Gruppen weltweit auf eine Erfolgsgeschichte zurückblicken – und kann dieses Fachwissen Lebensmittelherstellern zur Verfügung stellen, die Tierzelllinien für diese neuen Branchen kultivieren.
Ist in Zellkultur erzeugtes Fleisch zugelassen?
Im Juni 2023 erteilte das USDA FSIS zwei US-Unternehmen, die Zellkulturfleisch erzeugen, die Genehmigung zur Kennzeichnung und die Genehmigung zur Prüfung: Upside Foods und Good Meat. Dies war der letzte Schritt im US-Regulierungsverfahren und öffnete den in Kalifornien ansässigen Unternehmen die Tür zum Verkauf ihrer kultivierten Hühnerprodukte in Restaurants.
- Upside Foods und Good Meat erhalten USDA-Zulassung für den Verkauf von kultiviertem Fleisch
- Kultiviertes, pflanzenbasiertes Fleisch vs. tierische Proteine
- In Zellkultur erzeugtes Fleisch: Wo stehen wir nun?
Justin Dranschak, Direktor von BioPharma, sagt, dass die USDA-Entscheidung „nicht nur diese neue Art der Lebensmittelproduktion legitimiert, sondern auch einen sichtbaren regulatorischen Weg für andere Unternehmen in diesem Bereich schafft. Sie fördert die Ausweitung der Produktion, wodurch mehr Investitionen getätigt werden und somit die Anlagen erweitert werden“, sagt er. „Da andere Unternehmen, wie BlueNalu und WildType, einige einzigartige Produkte entwickeln, bedeutet dies, dass die Industrie die Zulassung für andere Modelle wie Fisch vorantreiben wird.“
Scale-up der Produktion von in Zellkultur erzeugtem Fleisch mit monoklonalen Zelllinien
Tierzellen werden in der Regel so manipuliert, dass sie verschiedene Biologika produzieren, darunter Wachstumsfaktoren, Hormone und Antikörper, die heute häufig als Therapien eingesetzt werden. Arbeitsabläufe zur Entwicklung von Zelllinien bestehen aus einem mehrstufigen Prozess, der das Klonen einzelner Zellen, die Bildung und Isolierung dieser diskreten Kolonien sowie die phänotypische Charakterisierung dieser Kolonien umfasst. Verifizierung der Monoklonalität ist aus qualitativer und regulatorischer Sicht von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die gewünschten Eigenschaften der Zellkolonie von einer einzelnen Zelle stammen.
Sobald die gewünschten Merkmale isoliert und geklont sind, wird der Wachstums- oder Scale-up-Prozess entscheidend für die Nachhaltigkeit. Während des Scale-up-Prozesses ist es wichtig, die Produktivität, die genetische Stabilität und die Robustheit der Zellen zu erhalten, was eine Optimierung der Kulturbedingungen erfordert. Sobald Sie die Zusammensetzung, die Spezifität und einen detaillierten Herstellungsprozess festgelegt haben, müssen vor der Zulassung und Vermarktung Sicherheitstests durchgeführt werden. Der komplette oben beschriebene Prozess vom tierischen Gewebe bis zum kultivierten Fleischprodukt ist zeitraubend, arbeitsintensiv und fehleranfällig, wenn er manuell durchgeführt wird.
Erfahren Sie mehr über unsere Forschungsmethoden
Hier stellen wir Ihnen verschiedene Anwendungen und Forschungsmethoden vor, für die unser CloneSelect Imager und unser CloneSelect Single-Cell Printer, unser ImageXpress Cellular Imaging System und unser SpectraMax® Microplate Reader eingesetzt werden, um das Scale-up Ihrer Arbeitsabläufe der Zelllinienentwicklung umzusetzen.
Zellkulturfleisch-Workflow-Lösung
Da die Weltbevölkerung wächst und die Nachfrage nach Protein steigt, bietet kultiviertes Fleisch eine nachhaltige, ethische und effiziente Lösung. Molecular Devices ist stolz darauf, ein Wegbereiter auf dieser transformativen Reise zu sein und Pioniere mit den Werkzeugen und dem Fachwissen auszustatten, um die Zukunft der Lebensmittel neu zu definieren.
Arbeitsablauf: In Zellkultur erzeugtes Fleisch
Sammlung von tierischem Gewebe
Der Prozess beginnt mit einem kleinen Biopsat eines lebenden Tieres, das in der Regel aus Muskelgewebe entnommen wird. Dies ist frei von Grausamkeit und schadet dem Tier nicht.
Einzelzellen-Isolierung
Einzelne Zellen werden aus dem Gewebe isoliert. Diese Zellen haben das Potenzial, zu wachsen und sich in Muskelgewebe zu differenzieren.
https://vids.moleculardevices.com/watch/2dDXoDw8pL2dHFbYC2jdoQ
DispenCell Single-Cell Dispenser
Der DispenCell™ Single-Cell Dispenser revolutioniert die Isolierung von Einzelzellen, indem er fortschrittliche Mikrofluidik-Technologie nutzt, um die Dispension einzelner Zellen genau zu steuern.
https://vids.moleculardevices.com/watch/WwWUddqbVhBk8jtmGQ6dHF
CloneSelect Imager FL
Der CloneSelect Imager FL bietet kontrastreiches Mehrkanal-Fluoreszenz- und normales Weißlicht-Imaging, das eine präzise Detektion einzelner Zellen und den Nachweis der Monoklonalität an Tag 0 ermöglicht.
Verifizierung der Monoklonalität und Wachstumsoptimierung
Die isolierten Zellen werden in einer kontrollierten Umgebung kultiviert. Mit dem CloneSelect® Imager werden die besten Einzelzellklone identifiziert und weiter kultiviert. Dieser Schritt stellt sicher, dass die Zellen die optimalen Wachstumseigenschaften aufweisen.
Beschreibung und Sicherheitsbewertung
Während sich die Zellen vermehren und Muskelgewebe bilden, werden ihr Wachstum und ihre Eigenschaften mit dem SpectraMax® Mikroplatten-Reader überwacht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das erzeugte Fleisch den gewünschten Qualitäts- und Nährwertstandards entspricht.
https://vids.moleculardevices.com/watch/JWr597wiRf19F3cCUq8T4A
SpectraMax Reader und Cell Imager
Die Verwendung eines Mikroplatten-Readers mit einem Imaging-Cytometer, wie dem SpectraMax i3x Mikroplatten-Reader und dem SpectraMax® MiniMax™ 300 Imaging Cytometer, ermöglicht die beschriebene Produktion von sezernierten Faktoren oder anderen Markern auf der Oberfläche oder innerhalb des geklonten und gezüchteten Gewebes sowie eine Bewertung der Sicherheit.