Bioprocessing applications that derive meat products from animal cell cultures require food-safe culture substrates that support volumetric expansion and maturation of adherent muscle cells. Here we demonstrate scalable production of microfibrous gelatin that supports cultured adherent muscle cells derived from cow and rabbit. As gelatin is a natural component of meat, resulting from collagen denaturation during processing and cooking, our extruded gelatin microfibers recapitulated structural and biochemical features of natural muscle tissues. Using immersion rotary jet spinning, a dry-jet wet-spinning process, we produced gelatin fibers at high rates (~ 100 g/h, dry weight) and, depending on process conditions, we tuned fiber diameters between ~ 1.3 ± 0.1 μm (mean ± SEM) and 8.7 ± 1.4 μm (mean ± SEM), which are comparable to natural collagen fibers. To inhibit fiber degradation during cell culture, we crosslinked them either chemically or by co-spinning gelatin with a microbial crosslinking enzyme. To produce meat analogs, we cultured bovine aortic smooth muscle cells and rabbit skeletal muscle myoblasts in gelatin fiber scaffolds, then used immunohistochemical staining to verify that both cell types attached to gelatin fibers and proliferated in scaffold volumes. Short-length gelatin fibers promoted cell aggregation, whereas long fibers promoted aligned muscle tissue formation. Histology, scanning electron microscopy, and mechanical testing demonstrated that cultured muscle lacked the mature contractile architecture observed in natural muscle but recapitulated some of the structural and mechanical features measured in meat products.

从动物细胞培养物中提取肉类产品的生物加工应用需要食品安全的培养底物，以支持粘附性肌肉细胞的体积膨胀和成熟。在这里，我们证明了微纤维明胶的可扩展生产，该微纤维明胶支持源自牛和兔的培养的粘附性肌肉细胞。由于明胶是肉类的天然成分，是由于加工和烹饪过程中胶原蛋白变性导致的，因此我们挤出的明胶超细纤维概括了天然肌肉组织的结构和生化特征。使用浸没式旋转喷射纺丝，干喷射湿纺工艺，我们以高速率（〜100 g / h，干重）生产明胶纤维，并且根据工艺条件，我们将纤维直径调整为〜1.3±0.1μm（平均值±SEM）和8.7±1.4μm（平均值±SEM），与天然胶原纤维相当。为了抑制细胞培养过程中纤维的降解，我们通过化学方法或通过将明胶与微生物交联酶共纺来使它们交联。为了生产肉类似物，我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色来验证这两种细胞都附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。明胶短纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。为了抑制细胞培养过程中纤维的降解，我们通过化学方法或通过将明胶与微生物交联酶共纺来使它们交联。为了生产肉类似物，我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色来验证这两种细胞都附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。明胶短纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。为了抑制细胞培养过程中的纤维降解，我们通过化学方法或通过将明胶与微生物交联酶共纺来使它们交联。为了生产肉类似物，我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色来验证这两种细胞都附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。明胶短纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。我们通过化学方法或通过将明胶与微生物交联酶共纺来使它们交联。为了生产肉类似物，我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色来验证这两种细胞都附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。短明胶纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。我们通过化学方法或通过将明胶与微生物交联酶共纺来使它们交联。为了生产肉类似物，我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色来验证这两种细胞都附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。短明胶纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色验证了两种细胞类型均附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。明胶短纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。我们在明胶纤维支架上培养了牛主动脉平滑肌细胞和兔骨骼肌成肌细胞，然后使用免疫组织化学染色验证了两种细胞类型均附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。明胶短纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。然后使用免疫组织化学染色来验证两种细胞类型均附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。短明胶纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。然后使用免疫组织化学染色来验证两种细胞类型均附着在明胶纤维上并在支架体积中增殖。明胶短纤维促进细胞聚集，而长纤维促进排列的肌肉组织形成。组织学，扫描电子显微镜和机械测试表明，培养的肌肉缺乏在天然肌肉中观察到的成熟的收缩结构，但概括了肉制品中测得的一些结构和机械特征。