KR20140050064A - 먹을 수 있는 가공된 육류 - Google Patents

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KR20140050064A
KR20140050064A KR1020147004090A KR20147004090A KR20140050064A KR 20140050064 A KR20140050064 A KR 20140050064A KR 1020147004090 A KR1020147004090 A KR 1020147004090A KR 20147004090 A KR20147004090 A KR 20147004090A KR 20140050064 A KR20140050064 A KR 20140050064A
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가보르 포르가크스
프랑수아즈 마르가
캐롤리 로버트 자컵
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더 큐레이터스 오브 더 유니버시티 오브 미주리
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Abstract

복수의 적어도 부분적으로 융합된 층으로서 형성된 가공된 육류 산물이 제시되고, 여기서 각 층은 비-인간 근세포를 포함하는 적어도 부분적으로 융합된 다세포 몸체를 포함하고, 그리고 여기서 가공된 육류는 먹을 수 있다. 또한, 서로에 점착되고 및/또는 결착되는 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 다세포 몸체가 제시되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 영양소-투과성 지지 기판 상에 인접하게 배열되고, 그리고 배양 동안 다세포 몸체가 적어도 부분적으로 융합하여 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 유지된다. 게다가, 상기 층을 활용하여 가공된 육류를 형성하는 방법이 본원에서 설명된다.

Description

먹을 수 있는 가공된 육류{ENGINEERED COMESTIBLE MEAT}
관련된 출원에 대한 교차-참조
본 출원은 2011년 7월 26일자 제출된 U.S. 특허가출원 번호 61/511,948에 우선권을 주장하고, 이것은 본원에서 전체로서 참고문헌으로 편입된다.
단백질은 성장과 유지를 위해 인체에 의해 요구되는 영양소이다. 물을 제외하고, 단백질은 인체에서 가장 풍부한 분자이다. U.S.와 Canadian Dietary Reference Intake 가이드라인에 따르면, 영양소 결핍을 피하기 위해 19-70세 연령의 여성은 하루 46 그램의 단백질을 소비해야 하는 반면, 19-70세 연령의 남성은 하루 56 그램의 단백질을 소비해야 한다. 이러한 권고는 하지만, 질병이 없는 주로 앉아서 지내는 사람을 위한 것이다. 단백질 결핍은 낮은 지능 또는 정신 지체를 유발할 뿐만 아니라 단백 열량 부족증(kwashiorkor)과 같은 질환의 유행의 원인이 될 수 있다. 단백질 결핍은 후진국, 특히 전쟁, 기근, 그리고 인구과잉에 시달리는 국가에서 심각한 문제이다. 단백질의 동물 공급원, 예를 들면, 육류는 종종, 적절한 비율에서 모든 필수 아미노산의 완전한 보충물의 공급원이다.
육류의 영양적 이점은 잠재적인 연관된 환경적 저하에 의해 반감된다. Livestock's Long Shadow-Environmental Issues and Options로 명명된, Livestock, Environment And Development Initiative에 의한 2006년 보고서에 따르면, 축산업은 세계적인 환경적 저하에 최대 기여자 중의 하나이고, 그리고 식량을 위해 동물을 사육하는 현대의 관례는 공기와 물 오염, 토지 황폐화, 온도 변화, 그리고 생물다양성의 상실에 폭넓게 기여한다. 육류 및 단백질의 기타 동물 공급원의 생산과 소비는 또한, 열대우림의 제거 및 종 멸종과 연관된다. 따라서 살아있는 동물로부터 생산된 육류의 대안에 대한 요구에 해법이 필요하다.
조직 공학 기술은 가축류 사육의 환경적 저하와 연관되지 않는 동물 단백질의 식용 공급원을 생산하는 새로운 기회를 제공한다. 조직 공학은 공학과 생명과학의 원리를 조직 기능 또는 전체 장기를 복원하거나, 유지하거나, 또는 개선하는 생물학적 대체제의 개발에 적용하는 학제간 분야(interdisciplinary field)로서 정의된다(문헌[Langer R, Vacanti JP, Tissue Engineering, Science 260(5110):920-926 (May 1993)]). 생명체의 영양적 요구를 충족하기 위해 조직 공학 기술을 적용하는 잠재력에도 불구하고, 먹을 수 있는 육류를 생산하는 과학적으로 건전하고 산업적으로 실현가능한 공정은 개발되지 않았고, 그리고 먹을 수 있는 가공된 육류 산물은 가용하지 않다.
본원에서는 가공된 육류 산물, 상기 육류의 생산에서 이용을 위한 복수의 다세포 몸체를 포함하는 층, 그리고 가공된 육류 산물을 생산하는 방법이 개시된다. 첫 번째 양상에서, 본원에서는 복수의 층을 포함하는 가공된 육류가 개시되고, 여기서 각 층은 비-인간 근세포를 포함하고, 그리고 여기서 상기 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다.
본원에서는 또한, 가공된 육류 산물이 설명되고, 상기 육류 산물은 하기를 포함한다: 볼륨을 갖는 몸체, 여기서 상기 몸체는 복수의 겹쳐 쌓인 평면 층을 포함하고, 여기서 이들 층은 적어도 부분적으로 융합되고, 그리고 각 평면 층은 근세포를 포함하는 복수의 적어도 부분적으로 융합된 비-인간 다세포 몸체를 포함하고; 더 나아가, 상기 몸체는 임의의 혈관을 포함하지 않고, 그리고 여기서 상기 가공된 육류 산물은 먹을 수 있고 섭취용이다.
몸체 볼륨은 다소의 최소 볼륨 이상일 수 있다(가령, 0.1㎤ 이상, 1㎤ 이상, 10㎤ 이상, 50㎤ 이상, 100㎤ 이상, 500㎤ 이상, 1000㎤ 이상 등, 그리고 임의의 중간 볼륨 포함).
가공된 육류의 층상 성질은 볼륨 또는 육류의 검사 시에 가시적일 수 있다. 가령, 육류는 근세포가 층 사이에 상이하게 지향되는 평면 층을 가질 수 있다. 일부 변형에서, 가공된 육류의 층상 체계는 세포 사멸의 영역을 살펴봄으로써 명백할 것이다. 가령, 가공된 육류 산물의 중간 영역 내에 평면 층은 가공된 육류의 외부 층에 앞서 세포 사멸을 경험할 수 있다. 하기에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 융합된(또는 부분적으로 융합된) 평면 층을 서로의 정상에 연속적으로 겹쳐 쌓고 겹쳐 쌓인 층이 융합하도록 함에 의한 가공된 육류의 형성은 연속적으로 "더욱 깊은" 층이 배양 배지 내에 새로운 영양소로부터 더욱 격리됨에 따라서 세포 사멸의 영역을 유발할 수 있다. 이것은 볼륨의 가장자리로부터 더욱 깊은 영역(이들은 평면 층 내로 층화될 수도 있음)이 더욱 최근에 적용된 층에 앞서 세포 사멸을 경험하는 세포 사멸의 패턴을 유발할 수 있다. 세포 사멸의 타이밍의 층화 패턴은 핵 단편화, 그리고 기타 대사 마커를 비롯하여, 당분야에 공지된 세포 사멸 진행에 대한 마커를 조사함으로써 가시화될 수 있다. 가령, 말단 데옥시뉴클레오티딜 전이효소 dUTP 틈 단부 표지화(TUNEL)가 이용될 수 있다. 평면 층은 추가의 비-인간 세포 유형을 갖는 다세포 몸체로 형성될 수 있다. 가령, 가공된 육류 볼륨의 각 평면 층은 비-인간 근세포 및 하기 중에서 하나 또는 그 이상: 비-인간 내피 세포, 비-인간 섬유아세포, 및/또는 비-인간 지방 세포 등을 포함하는 복수의 적어도 부분적으로 융합된 다세포 몸체를 포함할 수 있다.
일반적으로, 가공된 육류는 임의의 충전물 몸체를 포함하지 않는다, 예를 들면, 다른 형태의 가공된 조직에서 발견될 수 있다. 가령, 발판(가령, 지지 구조)으로서 기능하는 충전물 몸체는 반드시 필요하지 않고, 그리고 먹을 수 있는 최종 산물에 유해할 수도 있다. 충전물 몸체는 다세포 몸체로부터 세포의 이동과 내방성장에 저항하고, 그리고 그 자신에 대한 세포의 점착에 저항하는 생물적합성 재료를 포함할 수 있다. 예로서, 본원에서 전체로서 참고문헌으로 편입되는 U.S. 8,143,055를 참조한다.
본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "먹을 수 있는"은 인간 또는 비-인간 동물이 먹기에 적합하거나 식용이라는 것을 의미한다. 본원에서 이용된 바와 같이, 어구 "섭취용"은 인간 또는 비-인간 동물이 경구 소비하기에 적합하고 맞춤된다는 것을 의미한다. 일부 구체예에서, 가공된 육류의 각 층은 비-인간 내피 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 가공된 육류의 각 층은 비-인간 지방 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 각 층은 비-인간 섬유아세포 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류는 복수의 층을 포함하고, 여기서 각 층은 비-인간 근세포를 포함하고, 그리고 각 층은 배양 동안 비-인간 근세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하는 맞춤된 두께에 의해 특징된다. 다양한 구체예에서, 가공된 육류는 복수의 층을 포함하고, 여기서 각 층은 약 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 또는 1000㎛ 두께이다. 측정 값을 지칭할 때 본원에서 이용된 용어 "약"은 소정의 값 또는 범위의 +/-2%, +/-5%, 또는 +/-10% 범위 이내를 의미한다. 일부 구체예에서, 각 층의 두께는 약 100㎛ 내지 약 1000㎛이다. 추가의 구체예에서, 각 층의 두께는 약 150㎛ 내지 약 900㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 각 층의 두께는 약 200㎛ 내지 약 800㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 각 층의 두께는 약 250㎛ 내지 약 700㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 각 층의 두께는 약 300㎛ 내지 약 600㎛이다. 다양한 구체예에서, 가공된 육류는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10 층을 포함한다. 다른 다양한 구체예에서, 가공된 육류는 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 또는 100 층을 포함한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류는 약 2 내지 약 100 층을 포함한다. 추가의 구체예에서, 가공된 육류는 약 20 내지 약 80 층을 포함한다. 더욱 추가의 구체예에서, 가공된 육류는 약 40 내지 약 60 층을 포함한다. 일부 구체예에서, 각 층은 직경에서 약 100, 200, 300, 400, 500㎛의 다세포 몸체를 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 100㎛ 내지 약 500㎛이다. 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 200㎛ 내지 약 400㎛이다. 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 200㎛ 내지 약 300㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 250㎛ 내지 약 400㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 300㎛ 내지 약 400㎛이다. 일반적으로, 다세포 몸체의 직경은 구획된 다세포 몸체의 한 쪽에서부터 반대쪽까지 장방형 다세포 몸체를 통한 횡단면의 중간점을 지나 뻗어있는 가장 긴 라인의 길이를 지칭할 수 있다.
일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류는 실질적으로 60-80 퍼센트 수성 유체, 14-35 퍼센트 단백질, 1-25 퍼센트 지방, 1-5 퍼센트 탄수화물 및 1-5 퍼센트 기타 물질의 조성에 의해 특징된다. 추가의 구체예에서, 가공된 육류는 단백질, 지방, 탄수화물 등의 퍼센트에 대하여, 쇠고기, 송아지 고기, 돼지고기, 닭고기, 또는 물고기와 실질적으로 동일한 조성을 갖는다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 복수의 층을 포함하고, 여기서 각 층은 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포를 포함하고, 그리고 각 층은 바이오프린팅된다. 다양한 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류는 복수의 층을 포함하되, 여기서 각 층은 근세포를 포함하고, 그리고 내피 세포, 지방 세포, 및/또는 섬유아세포 중에서 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있고, 여기서 이들 세포는 포유류, 조류, 파충류, 어류, 갑각류, 연체동물, 그리고 두족류, 또는 이들의 조합이 포함되지만 이들에 국한되지 않는 공급원으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 비-인간 근세포를 포함하고, 이들은 골격 근세포이다. 일부 구체예에서, 근세포는 심장 근세포이다. 일부 구체예에서, 근세포는 평활 근세포이다. 다른 구체예에서, 근세포는 골격, 심장, 그리고 평활 근세포의 조합이다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 내피 세포를 포함하고, 이들은 미세혈관 내피 세포이다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류는 약 19:1 내지 약 3:1의 비-인간 근세포 대 비-인간 내피 세포의 비율에 의해 특징된다. 일부 구체예에서, 비-인간 내피 세포는 가공된 육류의 전체 세포 집단의 약 5% 내지 약 15%를 구성한다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 비-분화된 근세포 및/또는 비-분화된 내피 세포가 실질적으로 없다. 일부 구체예에서, 근세포는 서로에 관하여 정렬된다. 추가의 구체예에서, 근세포는 육류의 층에 관하여 정렬된다. 다양한 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류는 육류의 영양적 가치, 육류의 음식적 매력, 또는 비-인간 세포의 성장 특징을 증강시키는 하나 또는 그 이상의 물질을 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 하나 또는 그 이상의 영양제를 더욱 포함한다. 추가의 구체예에서, 영양제는 비타민, 무기물, 섬유, 지방산, 그리고 아미노산에서 선택된다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 하나 또는 그 이상의 풍미제 및/또는 착색제를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 기질 단백질, 프로테오글리칸, 항산화제, 과불화탄소, 그리고 성장 인자 중에서 하나 또는 그 이상을 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 가공된 육류는 인간 소비에 적합하다. 다른 구체예에서, 가공된 육류는 비-인간 동물 소비에 적합하다. 또 다른 구체예에서, 가공된 육류는 인간과 비-인간 동물 소비 둘 모두에 적합하다.
다른 양상에서, 본원에서는 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되어 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성한다. 일정한 구체예에서, 다세포 몸체는 형상에서 실질적으로 구형이다. 일정한 구체예에서, 다세포 몸체는 실질적으로 원통형이다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 실질적으로 원형 횡단면을 갖는다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 정사각형, 직사각형, 삼각형, 또는 기타 비-원형 횡단면 형상의 장방형 형상을 갖는다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 비-장방형 원통형 형상 또는 입방 형상을 갖는다. 다세포 몸체의 배열을 지칭할 때 본원에서 이용된 용어 "인접한"은 지지 기판에 관하여 수평으로 또는 수직으로, 접촉하여 그 위, 또는 그 아래, 또는 바로 옆을 의미한다.
다른 양상에서, 본원에서는 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되고, 그리고 배양 동안 다세포 몸체가 융합하여 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 유지된다.
다른 양상에서, 본원에서는 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되고, 그리고 배양 동안 다세포 몸체가 융합하여 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 유지되고; 여기서 지지 기판은 유체와 영양소에 투과성이고, 그리고 세포 배양 배지가 상기 층의 모든 표면에 접촉할 수 있도록 한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 층은 비-인간 내피 세포 및/또는 비-인간 지방 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 이들 층은 비-인간 섬유아세포 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 가공된 층은 약 19:1 내지 약 3:1의 비-인간 근세포 대 비-인간 내피 세포의 비율에 의해 특징된다. 일부 구체예에서, 비-인간 내피 세포는 전체 세포 집단의 약 5% 내지 약 15%를 구성한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 층은 배양 동안 상기 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하는 맞춤된 두께에 의해 특징된다. 다양한 구체예에서, 가공된 층은 약 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 또는 1000㎛ 두께이다. 일부 구체예에서, 층의 두께는 약 100㎛ 내지 약 1000㎛이다. 추가의 구체예에서, 층의 두께는 약 150㎛ 내지 약 900㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 층의 두께는 약 200㎛ 내지 약 800㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 층의 두께는 약 250㎛ 내지 약 700㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 층의 두께는 약 300㎛ 내지 약 600㎛이다. 다양한 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 층은 영양적 가치, 음식적 매력, 또는 성장 특징을 증강시키는 하나 또는 그 이상의 물질을 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 가공된 층은 기질 단백질, 프로테오글리칸, 항산화제, 과불화탄소, 그리고 성장 인자 중에서 하나 또는 그 이상을 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 복수의 살아있는 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포(여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착됨)를 포함하는 복수의 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되어 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성하고, 그리고 상기 층은 바이오프린팅된다. 일부 구체예에서, 각 층은 직경에서 약 100, 200, 300, 400, 500㎛의 다세포 몸체를 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 100㎛ 내지 약 500㎛이다. 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 200㎛ 내지 약 400㎛이다. 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 200㎛ 내지 약 300㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 250㎛ 내지 약 400㎛이다. 더욱 추가의 구체예에서, 상기 다세포 몸체의 직경은 약 300㎛ 내지 약 400㎛이다.
또한, 본원에서는 먹을 수 있는 가공된 육류 산물을 형성하는 방법이 설명되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 평면 층을 형성하고, 여기서 각 층은 복수의 다세포 몸체를 평면 내에 인접하게 배치함으로써 형성되고, 더 나아가 각 다세포 몸체는 복수의 결착된 비-인간 근세포를 포함하고; 각각의 평면 층을 적어도 각 층 내에 복수의 다세포 몸체가 융합되기 시작할 때까지 배양하고; 복수의 층을 겹쳐 쌓아 가공된 육류의 층상 볼륨을 형성하고; 그리고 육류의 볼륨을 적어도 더미가 융합되기 시작할 때까지 배양한다.
일부 변형에서, 상기 방법은 또한, 복수의 비-인간 근세포 세포와 비-인간 내피 세포를 적어도 이들 세포가 서로에 결착될 때까지 배양함으로써 복수의 다세포 몸체를 제조하는 단계를 포함한다. 앞서 언급된 바와 같이, 임의의 다른 적절한 비-인간 세포 유형은 내피 세포 및/또는 지방 세포, 및/또는 섬유아세포 세포를 비롯하여, 층을 형성하는 다세포 몸체의 일부 또는 전부의 부분으로서 포함될 수 있다.
가공된 육류 산물의 형성 동안, 이들 층은 다른 층의 정상에 개별적으로 또는 집합적으로 겹쳐 쌓여 가공된 육류의 볼륨을 산출할 수 있다. 일부 변형에서, 각각의 연속하는 층은 인접한 층(들)에 대하여 상이하게 지향된다. 가령, 이들이 겹쳐 쌓임에 따라서, 새로운 층은 볼륨 내에서 다른 층에 관하여 회전될 수 있다. 일부 변형에서, 각 층은 겹쳐 쌓임에 따라서, 다른 층에 관하여 대략 90° 회전된다.
본원에서 설명된 임의의 가공된 육류에서, 이들 층은 그들이 형성될 때 활동될 수 있다. 하기에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 층을 활동시키는 것은 세포외 기질(ECM)의 형성을 증강시킬 수 있다. 이것은 또한, 층이 형성될 때 층 내에서 세포(가령, 근세포)를 지향시킬 수 있다. 따라서 일부 변형에서, 가공된 육류를 형성하는 방법은 기계적, 전기적 또는 전기기계적 힘을 가하여 각 층에서 근세포를 활동시키는 단계를 포함할 수 있다.
언급된 바와 같이, 임의의 적절한 숫자의 층이 포함될 수 있다. 가령, 층을 겹쳐 쌓는 단계는 약 10 층 이상, 약 50 층 이상, 약 100 층 이상 등을 겹쳐 쌓는 것을 포함할 수 있다.
다른 양상에서, 본원에서는 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 이들 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하고; 하나 이상의 층을 상기 층 위에 인접하게 쌓고; 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하고; 그리고 선택적으로, 상기 육류를 냉동시키고; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 일부 구체예에서, 본원에서는 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 이들 다세포 몸체를 융합하여 층을 형성하고; 하나 이상의 층을 첫 번째 층 위에 인접하게 쌓고; 그리고 이들 층을 융합하여 가공된 육류를 형성하되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있다. 일부 구체예에서, 본원에서 제시된 방법은 상기 육류를 냉동시키는 것을 더욱 포함한다.
다른 양상에서, 본원에서는 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 장방형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 장방형 다세포 몸체 및 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 이들 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하고; 하나 이상의 층을 첫 번째 층 위에 인접하게 쌓고(가령, 겹쳐 쌓고); 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하고; 그리고 선택적으로, 상기 육류를 냉동시키되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 일부 구체예에서, 본원에서는 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 장방형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 장방형 다세포 몸체 및 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 이들 다세포 몸체를 융합하여 층을 형성하고; 하나 이상의 층을 첫 번째 층 위에 인접하게 쌓고; 그리고 이들 층을 융합하여 가공된 육류의 볼륨을 형성하되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 일부 구체예에서, 본원에서 제시된 방법은 상기 육류를 냉동시키는 것을 더욱 포함한다.
일부 구체예에서, 장방형 다세포 몸체 및 실질적으로 구형 다세포 몸체의 비율은 약 0:100, 1:100, 2:100, 3:100, 4:100, 5:100, 6:100, 7:100, 8:100, 9:100, 1:10, 11:100, 12:100, 13:100, 14:100, 15:100, 16:100, 17:100, 18:100, 19:100, 1:5, 21:100, 22:100, 23:100, 24:100, 25:100, 26:100, 27:100, 28:100, 29:100, 3:10, 31:100, 32:100, 33:100, 34:100, 35:100, 36:100, 37:100, 38:100, 39:100, 2:5, 41:100, 42:100, 43:100, 44:100, 45:100, 46:100, 47:100, 48:100, 49:100, 1:2, 51:100, 52:100, 53:100, 54:100, 55:100, 56:100, 57:100, 58:100, 59:100, 3:5, 61:100, 62:100, 63:100, 64:100, 65:100, 66:100, 67:100, 68:100, 69:100, 7:10, 71:100, 72:100, 73:100, 74:100, 75:100, 76:100, 77:100, 78:100, 79:100, 4:5, 81:100, 82:100, 83:100, 84:100, 85:100, 86:100, 87:100, 88:100, 89:100, 9:10, 91:100, 92:100, 93:100, 94:100, 95:100, 96:100, 97:100, 98:100, 99:100, 또는 1:1이다. 일부 구체예에서, 실질적으로 구형 다세포 몸체 및 장방형 다세포 몸체의 비율은 약 0:100, 1:100, 2:100, 3:100, 4:100, 5:100, 6:100, 7:100, 8:100, 9:100, 1:10, 11:100, 12:100, 13:100, 14:100, 15:100, 16:100, 17:100, 18:100, 19:100, 1:5, 21:100, 22:100, 23:100, 24:100, 25:100, 26:100, 27:100, 28:100, 29:100, 3:10, 31:100, 32:100, 33:100, 34:100, 35:100, 36:100, 37:100, 38:100, 39:100, 2:5, 41:100, 42:100, 43:100, 44:100, 45:100, 46:100, 47:100, 48:100, 49:100, 1:2, 51:100, 52:100, 53:100, 54:100, 55:100, 56:100, 57:100, 58:100, 59:100, 3:5, 61:100, 62:100, 63:100, 64:100, 65:100, 66:100, 67:100, 68:100, 69:100, 7:10, 71:100, 72:100, 73:100, 74:100, 75:100, 76:100, 77:100, 78:100, 79:100, 4:5, 81:100, 82:100, 83:100, 84:100, 85:100, 86:100, 87:100, 88:100, 89:100, 9:10, 91:100, 92:100, 93:100, 94:100, 95:100, 96:100, 97:100, 98:100, 99:100, 또는 1:1이다.
다른 양상에서, 본원에서는 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 이들 실질적으로 구형 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하고; 하나 이상의 층을 첫 번째 층 위에 인접하게 쌓고; 이들 층이 융합하여 가공된 육류의 볼륨을 형성할 수 있도록 하고; 그리고 선택적으로, 상기 육류를 냉동시키되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 일부 구체예에서, 본원에서는 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 이들 실질적으로 구형 다세포 몸체를 융합하여 층을 형성하고; 하나 이상의 층을 첫 번째 층 위에 인접하게 쌓고; 그리고 이들 층을 융합하여 가공된 육류의 볼륨을 형성하되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있다. 일부 구체예에서, 본원에서 제시된 방법은 상기 육류를 냉동시키는 것을 더욱 포함한다.
일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하는 것을 포함하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고, 여기서 이들 다세포 몸체는 살아있는, 비-인간 지방 세포, 및/또는 내피 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 살아있는, 비-인간 섬유아세포 세포를 더욱 포함한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 하나 이상의 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 것을 포함하고, 여기서 이들 다세포 몸체는 수평으로 인접하게 및/또는 수직으로 인접하게 쌓인다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 하나 이상의 층을 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 것을 포함하고, 여기서 이들 층은 수평으로 인접하게 및/또는 수직으로 인접하게 쌓인다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 유체와 영양소에 투과성이고, 그리고 세포 배양 배지가 상기 다세포 몸체 및/또는 층의 모든 표면과 접촉할 수 있도록 한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하는 것을 포함하고, 여기서 이들 다세포 몸체는 융합하여 세포 배양 환경에서 층을 형성한다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체의 융합은 약 2 시간 내지 약 36 시간에 걸쳐 일어난다. 일부 구체예에서, 이들 방법은 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하는 것을 포함하고, 여기서 이들 층은 융합하여 세포 배양 환경에서 가공된 육류를 형성한다. 일부 구체예에서, 층의 융합은 약 2 시간 내지 약 36 시간에 걸쳐 일어난다. 일부 구체예에서, 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포의 장방형 다세포 몸체는 상이한 길이를 갖는다. 다양한 구체예에서, 장방형 다세포 몸체는 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10㎜의 길이를 갖는다. 다양한 구체예에서, 장방형 다세포 몸체는 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10㎝의 길이를 갖는다. 일부 구체예에서, 장방형 다세포 몸체는 약 1㎜ 내지 약 10㎝ 범위에서 변하는 길이를 갖는다. 추가의 구체예에서, 장방형 다세포 몸체는 약 1㎝ 내지 약 8㎝ 범위에서 변하는 길이를 갖는다. 더욱 추가의 구체예에서, 장방형 다세포 몸체는 약 2㎝ 내지 약 6㎝ 범위의 길이를 갖는다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 하나 이상의 층을 지지 기판 위에 인접하게 쌓고 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하는 것을 포함한다. 다양한 구체예에서, 육류는 약 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 또는 100 층을 포함한다. 일부 구체예에서, 육류는 약 10 내지 약 100 층을 포함한다. 추가의 구체예에서, 육류는 약 20 내지 약 80 층을 포함한다. 더욱 추가의 구체예에서, 육류는 약 40 내지 약 60 층을 포함한다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하는 것을 포함하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고, 여기서 이들 다세포 몸체는 배양 동안 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하는 맞춤된 직경을 갖는다. 다양한 구체예에서, 다세포 몸체는 약 100, 200, 300, 400, 또는 500㎛의 직경을 갖는다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 약 100㎛ 내지 약 500㎛의 직경을 갖는다. 추가의 구체예에서, 다세포 몸체는 약 200㎛ 내지 약 400㎛의 직경을 갖는다. 일부 구체예에서, 직경은 실질적으로 막대 또는 구체 형상을 갖는 다세포 몸체에 적용된다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 가공된 육류를 형성하는 방법은 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하는 것을 포함하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고, 여기서 이들 다세포 몸체는 바이오프린팅된다.
도 1은 다세포 몸체의 무제한적 실례; 이 경우에, 높이 H1에 대략 동등한 너비 W1, 그리고 너비 W1 또는 높이 H1보다 훨씬 큰 길이 L1을 갖는 다세포 몸체 1을 도시한다.
도 2는 실질적으로 구형 다세포 몸체의 무제한적 실례; 이 경우에, 높이 H1에 대략 동등한 너비 W1을 갖는 실질적으로 구형 다세포 몸체 2를 도시한다.
도 3은 다세포 몸체의 무제한적 실례; 이 경우에, 지지 기판 3 위에 다세포 몸체 1을 도시한다.
도 4는 실질적으로 구형 다세포 몸체의 무제한적 실례; 이 경우에, 지지 기판 3 위에 실질적으로 구형 다세포 몸체 2를 도시한다.
도 5는 도 1-4에서 예시된 다세포 몸체를 만드는 방법의 무제한적 실례; 이 경우에, 혼성 세포 펠릿 4를 모세관 5 내로 이전하는 것을 수반하는 방법을 도시한다.
도 6은 복수의 다세포 몸체의 무제한적 실례; 이 경우에, 융합할 수 있도록 지지 기판 3 위에 인접하게 쌓인 복수의 다세포 몸체 1을 도시한다.
도 7은 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체의 무제한적 실례; 이 경우에, 융합할 수 있도록 지지 기판 3 위에 인접하게 쌓인 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체 2를 도시한다.
도 8은 복수의 다세포 몸체를 포함하는 층을 만드는 방법의 무제한적 실례; 이 경우에, 모세관 5를 포함하는 압력-작동된 기계적 압출기로부터 다세포 몸체 6을 지지 기판 3 위에 압출하는 것을 수반하는 방법을 도시한다.
도 9는 가공된 육류를 만드는 방법의 무제한적 실례; 이 경우에, 복수의 다세포 몸체 7, 8을 포함하는 하나 이상의 층을 지지 기판 3 위에 인접하게 쌓는 것을 수반하는 방법을 도시한다.
도 10은 가공된 육류를 만드는 방법의 무제한적 실례; 이 경우에, 복수의 다세포 몸체 9 및 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체 10을 포함하는 하나 이상의 층을 지지 기판 3 위에 인접하게 쌓는 것을 수반하는 방법을 도시한다.
도 11은 가공된 육류를 만드는 방법의 무제한적 실례; 이 경우에, 하나 이상의 층을 겹쳐 쌓는 것을 수반하는 방법을 도시하고, 여기서 첫 번째 층에 이어지는 층은 아래층에 대하여 90도 회전된다.
전통적인 재료와 방법을 이용하여 만들어진 조직 가공된 산물은 가스와 영양소가 내부 세포에 영양분을 제공하기 위해 확산할 수 있는 짧은 거리로 인하여, 크기가 제한된다. 또한, 현재의 기술은 가공된 산물의 대량 생산을 위한 적절한 속도와 처리량을 제공하지 못한다. 결과적으로, 육류 산물을 생산하는데 이용되는 현재의 조직 공학 방법은 상업적으로 실행불가능한 규모에서 매력이 없는 얇은 시트와 페이스트를 발생시킨다.
따라서 본원에서 개시된 먹을 수 있는 육류 산물, 층, 다세포 몸체, 그리고 이들을 만드는 방법의 목적은 상업적으로 실행가능하고 매력적인 육류 산물을 제공하는 것이다. 다른 목적은 상업적 수준까지 신뢰성 있게, 정확하게, 그리고 재현가능하게 정률 증가하는 고-처리량 방법을 제공하는 것이다. 본원에서 개시된 먹을 수 있는 육류 산물, 층, 다세포 몸체, 그리고 이들을 만드는 방법의 이점에는 특히, 다중 세포 유형의 경우에 패턴 형성의 정확한 제어를 지속하면서, 재현가능하고, 쉽게 정률 증가 가능한 고처리량 방식으로 맞춤형 조직의 생산이 포함되지만 이에 국한되지 않는데, 이것은 매력적인 풍미, 식감, 두께, 그리고 외관을 갖는 가공된 육류 산물을 산출할 것이다.
본원에서는 다양한 구체예에서, 복수의 층을 포함하는 가공된 육류가 개시되고, 여기서 각 층은 비-인간 근세포를 포함하고, 여기서 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되어 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성한다.
또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되고, 그리고 배양 동안 다세포 몸체가 융합하여 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 유지된다.
또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 여기서 이들 다세포 몸체는 지지 기판 위에 인접하게 배열되고, 그리고 배양 동안 다세포 몸체가 융합하여 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 유지되고; 여기서 지지 기판은 유체와 영양소에 투과성이고, 그리고 세포 배양 배지가 상기 층의 모든 표면과 접촉할 수 있도록 한다.
또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: a) 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; b) 하나 이상의 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; c) 이들 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하고; d) 하나 이상의 층을 서로에 인접하게 겹쳐 쌓고; e) 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하고; 그리고 f) 선택적으로, 상기 육류를 냉동시키되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: a) 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; b) 하나 이상의 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; c) 이들 다세포 몸체를 융합하여 층을 형성하고; d) 하나 이상의 층을 첫 번째 층 위에 인접하게 쌓고; 그리고 e) 이들 층을 융합하여 가공된 육류를 형성하고; 여기서 가공된 육류는 먹을 수 있다. 일부 구체예에서, 이들 방법은 상기 육류를 냉동시키는 것을 더욱 포함한다.
또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: a) 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 장방형 다세포 몸체 및/또는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; b) 하나 이상의 장방형 다세포 몸체 및 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; c) 이들 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하고; d) 하나 이상의 층을 지지 기판 위에 서로에 인접하게 겹쳐 쌓고; e) 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하고; 그리고 f) 선택적으로, 상기 육류를 냉동시키되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: a) 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 장방형 다세포 몸체 및/또는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; b) 하나 이상의 장방형 다세포 몸체 및 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; c) 이들 다세포 몸체를 융합하여 층을 형성하고; d) 하나 이상의 층을 지지 기판 위에 서로에 인접하게 겹쳐 쌓고; 그리고 e) 이들 층을 융합하여 가공된 육류의 볼륨을 형성하되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있다. 일부 구체예에서, 이들 방법은 하나 이상의 장방형 다세포 몸체 및 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 상이한 비율에서 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 것을 포함한다. 일부 구체예에서, 이들 방법은 상기 육류를 냉동시키는 것을 더욱 포함한다.
또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: a) 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; b) 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; c) 이들 실질적으로 구형 다세포 몸체가 융합하여 층을 형성할 수 있도록 하고; d) 하나 이상의 층을 지지 기판 위에 서로에 인접하게 쌓고; e) 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하고; 그리고 f) 선택적으로, 상기 육류를 냉동시키되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류를 형성하는 방법이 개시되고, 상기 방법은 하기를 포함한다: a) 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; b) 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; c) 이들 실질적으로 구형 다세포 몸체를 융합하여 층을 형성하고; d) 하나 이상의 층을 지지 기판 위에 서로에 인접하게 겹쳐 쌓고; 그리고 e) 이들 층을 융합하여 가공된 육류를 형성하되; 단, 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용이다. 일부 구체예에서, 이들 방법은 상기 육류를 냉동시키는 것을 더욱 포함한다.
고전적인 조직 공학의 기초가 되는 기본 개념은 살아있는 세포를 생물적합성 및 궁극적으로 생물분해성 스캐폴드 내로 파종하고, 그리고 이후, 이러한 시스템을 생물반응기에서 배양하여 최초 세포 집단이 조직으로 확대될 수 있도록 하는 것이다. 고전적인 조직 공학은 특히, 가공된 육류 산물의 생산에 적용될 때, 여러 단점을 갖는다. 먼저, 세포를 파종하는 과정은 일반적으로, 세포가 스캐폴드의 구멍, 섬유, 또는 기타 미세 구조 내에 포획되도록, 세포의 용액을 스캐폴드와 접촉시키는 것을 수반한다. 이러한 과정은 실질적으로, 스캐폴드 내에서 세포의 배치 및 세포의 서로에 관한 배치에 대하여 무작위이다. 이런 이유로, 파종된 스캐폴드는 세포 또는 세포 집합체의 예정된 또는 미리 결정된 배치 또는 패턴을 나타내는 3-차원 구조체의 생산에 즉시 이용될 수 없다. 둘째, 소정의 세포 유형에 대한 이상적인 생물재료 스캐폴드의 선별은 불확실하고 종종, 시행착오에 의해 달성된다. 심지어 정확한 생물재료가 가용하더라도, 스캐폴드는 높은 세포 밀도를 달성하는 것을 간섭할 수 있다. 게다가, 스캐폴드-기초된 조직 공학은 산업 수준까지 쉽게 또는 용이하게 정률 증가되지 못한다.
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물, 층, 그리고 다세포 몸체는 3-차원 전달 장치(가령, 바이오프린터)에 의한 다세포 몸체(가령, 실린더와 회전 타원체) 및 생물적합성 지지 구조(가령, 아가로즈로 구성됨)의 3-차원, 자동화, 컴퓨터-지원 침적에 기초된 신속 프로토타이핑 기술을 활용하는 방법으로 만들어진다. 용어 "가공된"은 전형적으로, 본원에서 설명된 층과 가공된 육류 산물을 지칭하는데 이용될 때, 인공적이거나 또는 배열된다는 것을 의미한다. 가공된 육류의 한 가지 실례에는 컴퓨터 스크립트에 따른 컴퓨터-지원 장치(가령, 바이오프린터)에 의해 다세포 몸체 및/또는 층을 배열하거나 배치하여 가공된 육류 산물을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 추가의 구체예에서, 컴퓨터 스크립트는 예로서, 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로그램, 컴퓨터 애플리케이션, 또는 컴퓨터 모듈이다. 더욱 추가의 구체예에서, 3-차원 조직 구조는 초기 형태형성에서 자기-조립 현상과 유사한 다세포 몸체의 포스트-프린팅 융합을 통해 형성된다.
다른 가공된 조직과 달리, 본원에서 설명된 가공된 육류는 적어도 부분적으로 융합된 다세포 몸체의 2-차원 평면 시트의 층을 겹쳐 쌓음으로써 형성된다. 따라서 본원에서 설명된 가공된 육류의 큰 볼륨을 형성하기 위한 방법은 동시 3 차원 패턴화를 필요로 하지 않을 수도 있지만, 함께 겹쳐 쌓일 수 있는 3-차원 조립체, 또는 하위-조립체로 이후 조립되는 (병렬로) 다중 2-차원 층을 배양함으로써 수행될 수 있다. 본원에서 설명된 가공된 육류를 형성하는 이러한 유리한 방법은 가공된 육류의 볼륨이 발판 또는 3-차원 지지 구조, 예를 들면, 충전물 몸체에 대한 요구 없이 형성될 수 있도록 한다. 게다가, 2-차원 층은 배양 동안(가령, 요소 다세포 몸체를 층으로 융합하면서), 배양 배지로부터 영양소의 평면 층 내로의 확산을 가능하게 하는 상대적으로 얇은 두께에서 병렬로 형성될 수 있다. 요소 층이 겹쳐 쌓여 볼륨을 형성한 이후에만, 영양소의 확산이 제한되고 세포 사멸이 발생한다.
따라서 자동화, 컴퓨터-지원 기계, 예를 들면, 바이오프린터에 의한 배치를 비롯한 수동 배치를 포함하는, 3-차원 구조를 생산하기 위해 다세포 몸체를 지지 기판 위에 배열하는 다양한 방법이 가용하긴 하지만, 이런 방법은 유용할 수 있지만 필수적이지 않다. 바이오프린터 기술로 다세포 몸체의 전달의 이점에는 다양한 조성의 다세포 몸체 및/또는 층의 예정된 또는 미리 결정된 지향 또는 패턴을 나타내는 구조체를 생산하기 위한 다세포 몸체의 신속하고, 정확하고, 그리고 재현가능한 배치가 포함된다. 이점에는 또한, 세포를 하이드로겔과 공동으로 프린팅하는데 집중된 다른 고형 자유형상 제조-기초된 침적 방법과 종종 연관된 세포 손상을 최소화하면서 보증된 높은 세포 밀도가 포함된다.
본원에서 개시된 구체예는 가공된 육류를 제조하거나 만드는 방법을 포함하고, 또한 영업 방법을 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 본원에서 개시된 기술과 방법의 속도와 확장성은 먹을 수 있는 가공된 육류 산물의 생산을 위한 산업 및/또는 상업 시설을 설계하고, 건축하고, 그리고 운영하는데 활용된다. 추가의 구체예에서, 가공된 육류 산물은 예로서, 인간을 위한 식품 산물, 인간을 위한 식품 산물의 요소 또는 성분, 비-인간 동물을 위한 식품 산물, 또는 비-인간 동물을 위한 식품 산물의 요소 또는 성분으로서 생산되고, 포장되고, 냉동되고, 보관되고, 유통되고, 매매되고, 광고되고, 그리고 판매된다.
세포
많은 자기-부착 세포 유형이 본원에서 설명된 다세포 몸체, 층, 그리고 가공된 육류 산물을 형성하는데 이용될 수 있다. 일부 구체예에서, 가공된 육류 산물은 전통적인 가공된 육류 산물과 유사하게 설계되고, 그리고 이들 세포 유형은 전통적인 가공된 육류 산물에서 발견되는 것들에 가깝도록 선택된다. 추가의 구체예에서, 가공된 육류 산물, 층, 그리고 다세포 몸체는 비-인간 근세포를 포함한다. 더욱 추가의 구체예에서, 가공된 육류 산물, 층, 그리고 다세포 몸체는 비-인간 근세포, 및/또는 내피 세포, 및/또는 지방 세포, 및/또는 섬유아세포를 포함한다.
일반적으로, 본원에서 설명된 가공된 육류는 혈관을 결여하고, 또한 신경 상실을 결여함으로써 자연 육류 및 기타 가공된 육류와 상이할 수 있다. 심지어 내피 세포가 하나 또는 그 이상의 다세포 몸체의 요소로서 포함되는 변형에서, 가공된 육류는 혈액을 전달하는 적격의 혈관을 포함하지 않을 것이다. 따라서 본원에서 설명된 방법에 의해 형성된 가공된 육류의 큰 볼륨도 임의의 혈관을 갖지 않을 수도 있다. 게다가, 본원에서 설명된 가공된 육류는 임의의 신경 요소(가령, 축색 돌기, 수상돌기, 신경 세포체)를 결여할 수도 있는데, 그 이유는 이들이 이런 요소 없이 성장할 수 있기 때문이다.
인간은 전통적으로, 여러 유형의 동물 근육 조직을 먹는다. 이런 이유로, 일부 구체예에서, 근세포는 골격 근세포이다. 일부 구체예에서, 근세포는 심장 근세포이다. 일부 구체예에서, 근세포는 평활 근세포이다. 일부 구체예에서, 내피 세포는 미세혈관 내피 세포이다.
다른 구체예에서, 가공된 육류 산물은 특히, 신경 세포, 연결 조직(뼈, 연골, 골 형성 세포와 연골세포로 분화하는 세포, 그리고 림프 조직 포함), 상피 세포(강과 도관 또는 채널 내에서 내층을 형성하는 내피 세포, 외분비성 분비 상피 세포, 상피 흡수 세포, 각질화 상피 세포, 그리고 세포외 기질 분비 세포 포함), 그리고 미분화 세포(가령, 배아 세포, 줄기 세포, 그리고 기타 선조체 세포)를 포함한다.
일부 구체예에서, 다세포 몸체를 형성하는데 이용되는 세포는 살아있는 동물로부터 획득되고 일차 세포주로서 배양된다. 가령, 추가의 구체예에서, 세포는 생검에 의해 획득되고 탈체에서 배양된다. 다른 구체예에서, 세포는 상업적 공급원으로부터 획득된다.
본원에서 개시되고 상기 육류의 생산에서 이용을 위한 복수의 다세포 몸체를 포함하는 가공된 육류 산물과 층은 먹을 수 있고 인간, 비-인간 동물, 또는 둘 모두에 의한 소비용으로 의도된다. 일부 구체예에서, 가공된 육류 산물은 인간 식품 산물이다. 다른 구체예에서, 가공된 육류 산물은 동물 사료, 예를 들면, 가축용 사료, 양식용 사료, 또는 반려동물용 사료이다. 이런 이유로, 본원에서 제시된 개시에 비추어, 당업자는 과잉의 공급원으로부터 비-인간 세포가 이런 산물의 생산에서 및 본원에서 개시된 방법에서 이용하기 적합하다는 것을 인지할 것이다. 다양한 구체예에서, 다세포 몸체, 다세포 몸체를 포함하는 층, 그리고 가공된 육류 산물은 무제한적 실례로서, 포유류, 조류, 파충류, 어류, 갑각류, 연체동물, 두족류, 곤충, 비-절지동물 무척추동물, 그리고 이들의 조합으로부터 유래된 비-인간 세포를 포함한다.
일부 구체예에서, 적절한 세포는 포유류, 예를 들면, 영양, 곰, 비버, 들소, 수퇘지, 낙타, 순록, 소, 사슴, 코끼리, 엘크, 여우, 기린, 염소, 산토끼, 말, 아이벡스, 캥거루, 사자, 야마, 큰사슴, 페커리, 돼지, 토끼, 물개, 양, 다람쥐, 호랑이, 고래, 야크, 그리고 얼룩말, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 조류, 예를 들면, 닭, 오리, 에뮤, 거위, 뇌조, 타조, 꿩, 비둘기, 메추라기, 그리고 칠면조, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 파충류, 예를 들면, 거북, 뱀, 크로커다일, 그리고 앨리게이터, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 어류, 예를 들면, 안초비, 배스, 메기, 잉어, 대구, 뱀장어, 넙치, 복어, 그루퍼, 해덕, 핼리벗, 청어, 고등어, 마히마히, 청새치, 오렌지 러피, 농어 무리의 민물고기, 창꼬치, 대구, 연어, 정어리, 상어, 도미, 혀가자미, 황새치, 틸라피아, 송어, 다랑어, 그리고 명태, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 갑각류, 예를 들면, 게, 가재, 갯가재, 참새우, 그리고 작은 새우, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 연체동물, 예를 들면, 전복, 대합조개, 소라, 홍합, 굴, 가리비, 그리고 달팽이, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 두족류, 예를 들면, 갑오징어, 문어, 그리고 오징어, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 곤충, 예를 들면, 개미, 벌, 딱정벌레, 나비, 바퀴, 귀뚜라미, 실잠자리, 잠자리, 집게벌레, 벼룩, 파리, 메뚜기, 버마재비, 하루살이, 나방, 반대좀, 흰개미, 말벌, 또는 이들의 조합으로부터 유래된다. 일부 구체예에서, 적절한 세포는 비-절지동물 무척추동물(가령, 벌레), 예를 들면, 편형동물, 촌충, 흡충, 선충, 회충, 십이지장충, 환형동물(가령, 지렁이, 갯지렁이 등), 또는 이들의 조합으로부터 유래된다.
다세포 몸체
본원에서는 복수의 살아있는 비-인간 세포를 포함하는 다세포 몸체가 개시되고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착된다. 또한 본원에서는 하기를 포함하는 방법이 개시되다: 복수의 살아있는 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착되고; 하나 이상의 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓고; 그리고 이들 다세포 몸체가 융합하여 가공된 육류를 형성하는데 이용되는 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 한다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 생명공학 공정, 예를 들면, 조직 공학 동안 쉬운 조작과 취급을 위한 점탄성 일관성 및 충분한 완전성을 갖는 원하는 3-차원 형상에서 함께 점착되고 및/또는 결착되는 복수의 세포를 포함한다. 일부 구체예에서, 충분한 완전성은 다세포 몸체가 차후 취급 동안, 단단하진 않지만 점탄성 일관성을 갖는 물리적 형상을 보전하고, 그리고 세포의 생명력을 유지할 수 있다는 것을 의미한다.
일부 구체예에서, 다세포 몸체는 동형세포형이다. 다른 구체예에서, 다세포 몸체는 이형세포형이다. 동형세포형 다세포 몸체에서, 복수의 살아있는 세포는 단일 세포 유형의 복수의 살아있는 세포를 포함한다. 동형세포형 다세포 몸체에서 실질적으로 모든 살아있는 세포는 실질적으로 단일 세포 유형의 세포이다. 대조적으로, 이형세포형 다세포 몸체는 하나 이상의 세포 유형의 유의미한 숫자의 세포를 포함한다. 이형세포형 몸체에서 살아있는 세포는 가공된 조직에 대한 특정한 내부 구조를 형성하기 위한 융합 과정 동안 분류되지 않은 상태로 남아있거나 또는 "분류"(가령, 자기-조립)될 수 있다. 세포의 분류는 차등 점착 가설(Differential Adhesion Hypothesis, DAH)의 예측과 일치한다. DAH는 요소 세포 사이에 점착성과 결착성 상호작용에 의해 산출된 조직 표면과 계면 장력의 관점에서 세포 집단의 액체-유사 행태를 설명한다. 일반적으로, 세포는 세포의 점착 강도에서 차이에 기초하여 분류될 수 있다. 가령, 이형세포형 다세포 몸체의 내부로 분류되는 세포 유형은 일반적으로, 다세포 몸체의 외부로 분류되는 세포보다 더욱 강한 점착 강도(따라서, 더욱 높은 표면 장력)을 갖는다.
일부 구체예에서, 본원에서 개시된 다세포 몸체는 또한, 복수의 세포에 더하여, 하나 또는 그 이상의 세포외 기질(ECM) 요소 또는 하나 또는 그 이상의 ECM 요소의 하나 또는 그 이상의 유도체를 포함한다. 가령, 다세포 몸체는 무제한적 실례로서, 젤라틴, 피브리노겐, 피브린, 콜라겐, 피브로넥틴, 라미닌, 엘라스틴, 그리고 프로테오글리칸을 비롯한 다양한 ECM 단백질을 내포할 수 있다. ECM 요소 또는 ECM 요소의 유도체는 다세포 몸체를 형성하는데 이용된 세포 페이스트에 첨가될 수 있다. 세포 페이스트에 첨가된 ECM 요소 또는 ECM 요소의 유도체는 동물 공급원으로부터 정제되거나, 또는 당분야에 공지된 재조합 방법에 의해 생산될 수 있다. 대안으로, ECM 요소 또는 ECM 요소의 유도체는 다세포 몸체 내에 세포에 의해 자연적으로 분비될 수 있다.
일부 구체예에서, 다세포 몸체는 조직 배양 배지를 포함한다. 추가의 구체예에서, 조직 배양 배지는 임의의 생리학적으로 융화성 배지일 수 있고, 그리고 전형적으로, 당분야에 공지된 바와 같은 관련된 세포 유형(들)에 따라 선택될 것이다. 일부 경우에, 적절한 조직 배양 배지는 예로서, 기본 영양소, 예를 들면, 당류와 아미노산, 성장 인자, 항생제(오염을 최소화하기 위해) 등을 포함한다.
다세포 몸체 내에 세포의 점착 및/또는 결착은 다세포 몸체가 편평한 표면 상에서 자신을 지지하면서 3-차원 형상을 보전할 수 있도록 할 만큼 충분히 강하다. 가령, 일부 경우에, 편평한 기판 상에서 자신을 지지하는 다세포 몸체는 다소의 경미한 변형(가령, 다세포 몸체가 표면과 접촉하는 경우에)을 나타낼 수도 있지만, 다세포 몸체는 너비의 적어도 절반, 그리고 일부 경우에, 너비와 거의 동등한 높이를 보전할 만큼 충분히 결착성이다. 일부 구체예에서, 편평한 기판 상에서 나란히 배치되어 서로에 대하여 인접하는 2개 또는 그 이상의 다세포 몸체는 그들의 측면 아래 및 작업 표면 위에 빈 공간을 형성한다. 예로서, 도 3과 도 4를 참조한다. 추가의 구체예에서, 다세포 몸체 내에 세포의 결착은 다세포 몸체가 서로의 위에 겹쳐 쌓이는 구조체 내에서 다세포 몸체가 조립될 때, 다세포 몸체가 적어도 하나의 유사한 크기와 형상의 다세포 몸체의 중량을 지지할 수 있도록 할 만큼 충분히 강하다. 예로서, 도 9와 도 10을 참조한다. 더욱 추가의 구체예에서, 다세포 몸체 내에 세포의 점착 및/또는 결착은 또한, 다세포 몸체가 도구(가령, 모세관 미세피펫)에 의해 뽑혀 나올 수 있도록 할 만큼 충분히 강하다.
본원에서 제공된 개시에 비추어, 당업자는 상이한 크기와 형상을 갖는 다세포 몸체가 본원에서 제공된 구체예의 범위 내에 있다는 것을 인지할 것이다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 실질적으로 원통형이고 실질적으로 원형 횡단면을 갖는다. 가령, 다세포 몸체는 다양한 구체예에서, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 또는 기타 비-원형 횡단면 형상의 장방형 형상(가령, 원통형 형상)을 갖는다. 유사하게, 다양한 구체예에서, 다세포 몸체는 전반적으로 구형 형상, 비-장방형 원통형 형상, 또는 입방 형상을 갖는다.
다양한 구체예에서, 다세포 몸체의 직경은 약 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000㎛, 또는 그 내에 정량가능한 증분이다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 산소 및/또는 영양소가 다세포 몸체의 중심 부분으로 확산하지 못함에 의해 유발된 세포 괴사를 제한하도록 설정된다. 가령, 다세포 몸체는 적절하게는, 그 내에 어떤 살아있는 세포도 다세포 몸체의 외부 표면으로부터 약 250㎛ 이상이 되지 않고, 그리고 더욱 적절하게는, 그 내에 어떤 살아있는 세포도 다세포 몸체의 외부로부터 약 200㎛ 이상이 되지 않도록 설정된다.
일부 구체예에서, 다세포 몸체는 상이한 길이를 갖는다. 다른 구체예에서, 다세포 몸체는 실질적으로 유사한 길이를 갖는다. 다양한 구체예에서, 다세포 몸체의 길이는 약 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 또는 10㎜, 또는 그 내에 정량가능한 증분이다. 다른 다양한 구체예에서, 다세포 몸체의 길이는 약 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 또는 10㎝, 또는 그 내에 정량가능한 증분이다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체의 길이는 전통적인 육류 산물, 예를 들면, 베이컨 조각, 햄버거 패티, 생선살, 닭가슴살, 또는 스테이크의 것에 가까운 형상 및/또는 크기를 갖는 가공된 육류 산물을 산출하도록 선택된다.
도 1을 참조하면, 일부 구체예에서, 다세포 몸체 1은 너비 W1이 높이 H1과 거의 동등한 실질적으로 원통형이고 실질적으로 원형 횡단면을 갖는다. 추가의 구체예에서, 다세포 몸체 1은 L1의 길이를 갖는 장방형이다. 더욱 추가의 구체예에서, W1과 H1은 적절하게는, 약 300 내지 약 600㎛이고, 그리고 L1은 적절하게는, 약 2㎝ 내지 약 6㎝이다.
도 2를 참조하면, 일부 구체예에서, 다세포 몸체 2는 너비 W1이 높이 H1과 거의 동등한 실질적으로 구형이다. 추가의 구체예에서, W1과 H1은 적절하게는, 약 300 내지 약 600㎛이다.
층
본원에서 개시된 가공된 육류는 복수의 층을 포함한다. 일부 구체예에서, 층은 복수의 살아있는 비-인간 세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 포함하고, 여기서 이들 세포는 서로에 점착되고 및/또는 결착된다. 또한 본원에서는 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 단계 및 이들 다세포 몸체가 융합하여 먹을 수 있는 가공된 육류 산물의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성할 수 있도록 하는 단계를 포함하는 방법이 개시된다. 일부 구체예에서, 각 층은 본원에서 설명된 기술을 이용하여 바이오프린팅된다.
일부 구체예에서, 층은 동형세포형 다세포 몸체를 포함한다. 다른 구체예에서, 층은 이형세포형 다세포 몸체를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 층은 동형세포형과 이형세포형 다세포 몸체 둘 모두를 포함한다. 추가의 구체예에서, 층은 비-인간 근세포를 포함한다. 더욱 추가의 구체예에서, 층은 비-인간 근세포, 비-인간 내피 세포, 그리고 지방 세포 및/또는 섬유아세포 세포를 포함한다. 더욱 추가의 구체예에서, 층은 비-인간 근세포, 비-인간 내피 세포, 그리고 본원에서 개시된 기타 세포 유형을 포함한다.
비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포 둘 모두를 포함하는 구체예에서, 층은 약 30:1, 29:1, 28:1, 27:1, 26:1, 25:1, 24:1, 23:1, 22:1, 21:1, 20:1, 19:1, 18:1, 17:1, 16:1, 15:1, 14:1, 13:1, 12:1, 11:1, 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 그리고 1:1, 또는 그 내에 증분의 비율에서 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포를 포함할 수 있다. 일부 구체예에서, 층은 약 19:1 내지 약 3:1의 비율에서 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포를 내포한다. 다양한 구체예에서, 층은 전체 세포 집단의 약 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21%, 22%, 23%, 24%, 그리고 25%, 또는 그 내에 증분을 구성하는 비-인간 내피 세포를 포함한다. 일부 구체예에서, 층은 전체 세포 집단의 약 5% 내지 약 15%를 구성하는 비-인간 내피 세포를 포함한다. 추가의 구체예에서, 내피 세포의 존재는 본원에서 더욱 설명된 내피화에 기여한다.
다양한 구체예에서, 각 층의 두께는 약 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 2000, 3000, 4000, 또는 5000㎛, 또는 그 내에 정량가능한 증분이다. 일부 구체예에서, 각 층의 두께는 배양 동안 층 내에 실질적으로 모든 세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하도록 선택된다.
다양한 구체예에서, 복수의 층은 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 또는 500 층, 또는 그 내에 증분을 포함한다. 일부 구체예에서, 층의 수는 전통적인 가공된 육류 산물, 예를 들면, 베이컨 조각, 햄버거 패티, 생선살, 닭가슴살, 또는 스테이크의 것에 가까운 두께를 갖는 가공된 육류 산물을 산출하도록 선택된다.
일부 구체예에서, 가공된 층은 전통적인 가공된 육류 산물과 유사하게 설계되고, 그리고 설계 파라미터(가령, 세포 유형, 첨가제, 크기, 형상 등)는 전통적인 가공된 육류 산물에서 발견되는 것들에 가깝도록 선택된다. 추가의 구체예에서, 층은 전통적인 가공된 육류 산물에 실질적으로 유사한 영양적 조성에 의해 특징된다. 더욱 추가의 구체예에서, 층은 실질적으로 60-80 퍼센트 수성 유체, 14-35 퍼센트 단백질, 1-25 퍼센트 지방, 1-5 퍼센트 탄수화물 및 1-5 퍼센트 기타 물질인 영양적 조성에 의해 특징된다. 일부 구체예에서, 가공된 층 또는 내피화된 육류의 근세포는 정렬된다. 일부 구체예에서, 근세포는 당분야에 공지된 바와 같은 전기장의 적용에 의해 정렬된다. 일부 구체예에서, 근세포는 당분야에 공지된 바와 같은 기계적 자극, 예를 들면, 주기적 신장 및 기층 이완의 적용에 의해 정렬된다. 추가의 구체예에서, 정렬되는(가령, 전기-지향된 및 기계-지향된) 근세포는 많은 동물 근육 조직에서 발견되는 바와 같이, 서로에 대하여 실질적으로 동일한 지향을 갖는다. 일부 구체예에서, 본원에서 제시된 다세포 몸체의 층은 근육 세포의 생리학적 배열의 형성을 조장하기 위한 전기적 및/또는 기계적 자극에 노출된다.
첨가제
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물, 가공된 층, 및/또는 다세포 몸체는 하나 또는 그 이상의 영양제를 포함한다. 추가의 구체예에서, 하나 또는 그 이상의 영양제는 비타민, 무기물, 섬유, 지방산, 그리고 아미노산에서 선택된다. 일부 구체예에서, 가공된 육류 산물, 층, 및/또는 다세포 몸체는 상업적 매력(가령, 외관, 맛, 색, 향기 등)을 증진하기 위한 하나 또는 그 이상의 첨가제를 포함한다. 추가의 구체예에서, 가공된 육류 산물, 층, 및/또는 다세포 몸체는 하나 또는 그 이상의 풍미제, 하나 또는 그 이상의 착색제, 및/또는 하나 또는 그 이상의 취기제를 포함한다.
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물, 가공된 층, 및/또는 다세포 몸체는 기질 단백질, 프로테오글리칸, 항산화제, 과불화탄소, 그리고 성장 인자 중에서 하나 또는 그 이상을 포함한다. 본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "성장 인자"는 세포에 의해 생산되고, 그리고 그 자신 및/또는 다양한 다른 이웃하는 또는 멀리 떨어진 세포에 영향을 줄 수 있는, 사이토킨을 비롯한 단백질, 폴리펩티드, 또는 폴리펩티드의 복합체를 지칭한다. 전형적으로, 성장 인자는 발달적으로 또는 다수의 생리학적 또는 환경적 자극에 응하여 특정 유형의 세포의 성장 및/또는 분화에 영향을 준다. 비록 전체는 아니지만 일부 성장 인자는 호르몬이다. 예시적인 성장 인자는 인슐린, 인슐린-유사 성장 인자(IGF), 신경 성장 인자(NGF), 혈관 내피 성장 인자(VEGF), 케라틴생성세포 성장 인자(KGF), 염기성 FGF(bFGF)를 비롯한 섬유아세포 성장 인자(FGF), PDGF-AA와 PDGF-AB를 비롯한 혈소판-유래된 성장 인자(PDGF), 간세포 성장 인자(HGF), 변환 성장 인자 알파(TGF-α), TGFβ1과 TGFβ3을 비롯한 변환 성장 인자 베타(TGF-β), 표피 성장 인자(EGF), 과립구-대식세포 집락-자극 인자(GM-CSF), 과립구 집락-자극 인자(G-CSF), 인터류킨-6(IL-6), IL-8 등이다.
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물, 가공된 층, 및/또는 다세포 몸체는 당분야에 공지된 하나 또는 그 이상의 식품 보존제를 포함한다. 일부 구체예에서, 보존제는 무제한적 실례로서, 칼슘 프로피온산염, 나트륨 질산염, 나트륨 아질산염, 아황산염(가령, 이산화황, 나트륨 아황산수소염, 칼륨 수소 아황산염 등) 및 디나트륨 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)을 비롯한 항균 보존제이다. 일부 구체예에서, 보존제는 무제한적 실례로서, 부틸화된 하이드록시아니솔(BHA)과 부틸화된 하이드록시톨루엔(BHT)을 비롯한 항산화성 보존제이다.
지지 기판
본원에서는 일부 구체예에서, 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성하기 위해 지지 기판 위에 인접하게 배열된 복수의 다세포 몸체가 개시된다. 또한, 본원에서는 일부 구체예에서, 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 배열하여 실질적으로 평면 층을 형성하고, 하나 이상의 층을 단일 지지 기판 위에 인접하게 쌓고, 그리고 이들 층이 융합하여 가공된 육류를 형성할 수 있도록 하는 것을 포함하는 방법이 개시된다. 가령, 복수의 층은 상이한 기판 상에서 전술한 바와 같이 동시에 형성되고, 이후 다세포 몸체가 이전되고 서로의 정상에 또는 단일 기판의 정상에 겹쳐 쌓일 수 있을 만큼 충분히 융합될 때, 그들의 기판으로부터 이전될 수 있다.
일반적으로, 각 층은 비-인간 근세포를 포함한다. 이런 구조체의 중심 부분에서 이들 세포는 전형적으로, 확산에 의해 산소와 영양소가 공급된다; 하지만, 가스와 영양소는 전형적으로, 3-차원 세포 구조체 내로 대략 200-300 마이크론 확산한다.
일부 구체예에서, 본원에서 개시된 다세포 몸체는 배양 동안 상기 비-인간 근세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하는 맞춤된 직경을 갖는다. 결과적으로, 추가의 구체예에서, 본원에서 개시된 층은 배양 동안 상기 비-인간 근세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하는 맞춤된 두께를 갖는다.
확산을 조장하고 증진하기 위해, 일부 구체예에서, 지지 기판은 유체, 가스와 영양소에 투과성이고, 그리고 예로서, 성장, 성숙과 융합 동안 세포 배양 배지가 다세포 몸체 및/또는 층의 모든 표면과 접촉할 수 있도록 한다. 다양한 구체예에서, 지지 기판은 자연 생물재료, 합성 생물재료, 그리고 이들의 조합으로부터 만들어진다. 일부 구체예에서, 자연 생물재료에는 무제한적 실례로서, 콜라겐, 피브로넥틴, 라미닌, 그리고 기타 세포외 기질이 포함된다. 일부 구체예에서, 합성 생물재료에는 무제한적 실례로서, 하이드록시아파타이트, 알기산염, 아가로스, 폴리글라이콜산, 폴리유산, 그리고 이들의 공중합체가 포함된다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 고체이다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 반고체이다. 추가의 구체예에서, 지지 기판은 고체와 반고체 지지 원소의 조합이다.
일부 구체예에서, 지지 기판은 비-투과성 표면, 예를 들면, 세포 배양 환경의 일부(가령, 페트리 접시, 세포 배양 플라스크 등) 또는 생물반응기보다 상승되거나 또는 높이 들어진다. 더욱 추가의 구체예에서, 높이 들어진 지지 기판은 세포 배양 배지의 순환을 더욱 조장하고 다세포 몸체 및/또는 층의 모든 표면과의 접촉을 증강시킨다.
다세포 몸체를 형성하는 방법
본원에서 설명된 특징을 갖는 다세포 몸체를 만들기 위한 다양한 방법이 있다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 복수의 살아있는 세포를 내포하거나 또는 원하는 세포 밀도와 점성을 갖는 세포 페이스트로부터 제조될 수 있다. 추가의 구체예에서, 세포 페이스트는 원하는 형상으로 정형되고, 그리고 다세포 몸체는 성숙(가령, 배양)을 통해 형성될 수 있다. 특정 구체예에서, 다세포 몸체는 복수의 살아있는 세포를 내포하는 세포 페이스트를 원하는 형상(가령, 실린더, 구체)으로 정형함으로써 생산된다. 추가의 구체예에서, 세포 페이스트는 세포가 서로에 점착하고 및/또는 결착하여 다세포 몸체를 형성할 수 있도록 하는 제어된 환경에서 배양된다. 다른 특정 구체예에서, 다세포 몸체는 세포 페이스트를 3-차원 형상에서 유지하는 장치에서, 복수의 살아있는 세포를 포함하는 세포 페이스트를 정형함으로써 생산된다. 추가의 구체예에서, 세포 페이스트는 본원에서 설명된 바와 같이, 편평한 표면 상에 자신을 지지할 만큼 충분한 결착을 갖는 몸체를 생산할 만큼 충분한 기간 동안 3 차원 형상에서 유지되는 동안, 제어된 환경에서 배양된다.
다양한 구체예에서, 세포 페이스트는 (A) 세포 또는 세포 집합체(하나 또는 그 이상의 세포 유형의) 및 세포 배양 배지를 혼합(가령, 미리 결정된 비율에서)하여 세포 현탁액을 산출하고; 그리고 (B) 세포 현탁액을 압축하여 원하는 세포 밀도와 점성을 갖는 세포 페이스트를 생산함으로써 제공된다. 다양한 구체예에서, 압축하는 것은 세포 페이스트에 대해 요구되는 원하는 세포 농도(밀도), 점성, 그리고 일관성을 달성하기 위한 다양한 방법에 의해, 예를 들면, 세포 배양으로부터 발생하는 특정 세포 현탁액을 농축함으로써 달성된다. 특정 구체예에서, 세포 배양으로부터 상대적으로 희석된 세포 현탁액은 주형에서 정형을 가능하게 하는 펠릿 내에 세포 농도를 달성하기 위한 결정된 시간 동안 원심분리된다. 접선 유동 여과("TFF")는 세포를 농축하거나 또는 압축하는 다른 적절한 방법이다. 일부 구체예에서, 화합물은 필요한 압출 성질을 제공하는 세포 현탁액과 합동된다. 적절한 화합물에는 무제한적 실례로서, 콜라겐, 하이드로겔, 마트리겔, 나노섬유, 자기-조립 나노섬유, 젤라틴, 피브리노겐 등이 포함된다.
일부 구체예에서, 세포 페이스트는 복수의 살아있는 세포를 조직 배양 배지와 혼합하고, 그리고 이들 살아있는 세포를 압축(가령, 원심분리에 의해)함으로써 생산된다. 하나 또는 그 이상의 ECM 요소(또는 ECM 요소의 유도체)는 세포 펠릿을 ECM 요소(들)(또는 ECM 요소(들)의 유도체(들))를 내포하는 하나 또는 그 이상의 생리학적으로 허용되는 완충액에서 재현탁함으로써 선택적으로 포함되고, 그리고 결과의 세포 현탁액은 세포 페이스트를 형성하기 위해 다시 한 번 원심분리된다.
일부 구체예에서, 추가 과정을 위해 요망되는 세포 페이스트의 세포 밀도는 세포 유형에 따라 변할 수 있다. 추가의 구체예에서, 세포 사이에 상호작용이 세포 페이스트의 성질을 결정하고, 그리고 상이한 세포 유형은 세포 밀도 및 세포-세포 상호작용 사이에 상이한 상관관계를 가질 것이다. 더욱 추가의 구체예에서, 세포는 세포 페이스트를 정형하기에 앞서, 세포 상호작용을 증가시키기 위해 전처리될 수 있다. 가령, 세포는 세포 페이스트를 정형하기에 앞서, 세포-세포 상호작용을 증강시키기 위해 원심분리 후 원심분리 관 내부에서 배양될 수 있다.
다양한 구체예에서, 많은 방법이 세포 페이스트를 정형하는데 이용된다. 가령, 특정 구체예에서, 세포 페이스트는 원하는 형상을 달성하기 위해 수동으로 주조되거나 또는 가압된다(가령, 농축/압축 후). 추가의 실례로서, 세포 페이스트는 기구의 내부 표면에 일치하도록 세포 페이스트를 정형하는 미리 형성된 기구, 예를 들면, 마이크로피펫(가령, 모세관 피펫) 내로 흡수(가령, 흡입)될 수 있다. 마이크로피펫(가령, 모세관 피펫)의 횡단면 형상은 대안으로, 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 또는 기타 비-원형 횡단면 형상이다. 일부 구체예에서, 세포 페이스트는 이를 미리 형성된 주형, 예를 들면, 플라스틱 주형, 금속 주형, 또는 겔 주형 내로 침적함으로써 정형된다. 일부 구체예에서, 원심 주조 또는 연속 주조가 세포 페이스트를 정형하는데 이용된다.
도 5를 참조하면, 특정 실례에서, 정형하는 것은 세포 페이스트 4를 정형 장치 5(가령, 모세관 피펫) 내에 보전하여 세포가 정형 장치 내에서 서로 부분적으로 부착하고 및/또는 결착할 수 있도록 하는 것을 포함한다. 추가의 실례로서, 세포 페이스트는 정형 장치 내로 흡입되고, 그리고 세포가 서로 적어도 부분적으로 부착하고 및/또는 결착할 수 있도록 성숙 기간(본원에서 배양 기간으로 지칭됨) 동안 정형 장치 내에 유지될 수 있다. 일부 구체예에서, 정형 장치(가령, 모세관 피펫)는 다세포 몸체를 3-차원 구조체 내에 자동적으로 배치하도록 작동가능한 바이오프린터 또는 유사한 기계의 프린팅 헤드의 일부이다. 하지만, 세포가 정형 장치, 예를 들면, 모세관 피펫 내에 남아있을 수 있는 시간의 양에 한계가 있고, 이것은 세포의 생존력이 영향을 받기 이전에, 산소 및/또는 영양소에 대한 기껏해야 제한된 접근만을 이들 세포에 제공한다.
일부 구체예에서, 부분적으로 점착되고 및/또는 결착된 세포 페이스트는 정형 장치(가령, 모세관 피펫)로부터 두 번째 정형 장치(가령, 주형)로 이전되고, 이것은 세포가 추가의 성숙 기간 동안 두 번째 정형 장치에서 보전되는 동안, 영양소 및/또는 산소가 이들 세포에 공급될 수 있도록 한다. 세포에 영양소와 산소가 공급될 수 있도록 하는 적절한 정형 장치의 한 가지 실례는 복수의 다세포 몸체(가령, 실질적으로 동일한 다세포 몸체)를 생산하기 위한 주형이다. 추가의 실례로서, 이런 주형은 기판 내로 세포의 이동과 내방성장에 저항하고 기판에 대한 세포의 점착에 저항하는 재료로 만들어진 생물적합성 기판을 포함한다. 다양한 구체예에서, 기판은 Teflon®, (PTFE), 스테인리스강, 아가로스, 폴리에틸렌 글라이콜, 유리, 금속, 플라스틱, 또는 겔 재료(가령, 아가로스 겔 또는 기타 하이드로겔), 그리고 유사한 재료로 적절하게 만들어질 수 있다. 일부 구체예에서, 주형 역시 조직 배양 배지를 세포 페이스트에 공급하는 것을 가능하게 하도록(가령, 조직 배양 배지를 주형의 정상에 분배함으로써) 적절하게 설정된다.
특정 구체예에서, 복수의 장방형 홈이 기판 내에 형성된다. 추가의 특정 구체예에서, 각 홈의 깊이는 약 500 마이크론 내지 약 1000 마이크론의 범위 내에 있고, 그리고 각 홈의 바닥은 실질적으로 원형 횡단면 형상을 갖는 장방형 원통형 다세포 몸체를 형성하기 위한 반원형 횡단면 형상을 갖는다. 추가의 특정 구체예에서, 홈의 너비는 주형 내에서 생산되는 다세포 몸체의 너비보다 적절하게 약간 더 크다. 가령, 홈의 너비는 적절하게는, 약 300 마이크론 내지 약 1000 마이크론의 범위 내에 있다.
따라서 두 번째 정형 장치가 이용되는 구체예에서, 부분적으로 점착되고 및/또는 결착되는 세포 페이스트는 첫 번째 정형 장치(가령, 모세관 피펫)로부터 두 번째 정형 장치(가령, 주형)으로 이전된다. 추가의 구체예에서, 부분적으로 점착되고 및/또는 결착되는 세포 페이스트는 첫 번째 정형 장치(가령, 모세관 피펫)에 의해 주형의 홈 내로 이전될 수 있다. 더욱 추가의 구체예에서, 세포 페이스트 내에 세포가 서로에 더욱 부착하고 및/또는 결착하여 다세포 몸체를 형성할 수 있도록 하는 제어된 환경에서 주형이 그 내에 보전되는 세포 페이스트와 함께 배양되는 성숙 기간 이후에, 세포의 결착은 결과의 다세포 몸체가 도구(가령, 모세관 미세피펫)에 의해 뽑혀 나올 수 있도록 할 만큼 충분히 강할 것이다. 더욱 추가의 구체예에서, 모세관 피펫은 적절하게는, 다세포 몸체를 3-차원 구조체 내에 자동적으로 배치하도록 작동가능한 바이오프린터 또는 유사한 기계의 프린팅 헤드의 일부이다.
일부 구체예에서, 다세포 몸체의 횡단면 형상과 크기는 다세포 몸체를 만드는데 이용된 첫 번째 정형 장치 및 선택적으로, 두 번째 정형 장치의 횡단면 형상과 크기에 실질적으로 상응할 것이고, 그리고 당업자는 앞서 논의된 횡단면 형상, 횡단면 면적, 직경, 그리고 길이를 갖는 다세포 몸체를 산출하는데 적절한 횡단면 형상, 횡단면 면적, 직경, 그리고 길이를 갖는 적절한 정형 장치를 선별할 수 있을 것이다.
본원에서 논의된 바와 같이, 매우 다양한 세포 유형이 본 구체예의 다세포 몸체를 산출하는데 이용될 수 있다. 따라서 예로서, 본원에서 열거된 모든 세포 유형을 비롯한 하나 또는 그 이상의 유형의 세포 또는 세포 집합체가 세포 페이스트를 산출하기 위한 출발 재료로서 이용될 수 있다. 가령, 비-인간 근세포, 내피 세포, 지방 세포, 그리고 섬유아세포와 같은 세포가 선택적으로 이용된다. 본원에서 설명된 바와 같이, 다세포 몸체는 동형세포형 또는 이형세포형이다. 동형세포형 다세포 몸체를 만들기 위하여, 세포 페이스트는 적절하게는 동형세포형이다, 다시 말하면, 이것은 단일 세포 유형의 복수의 살아있는 세포를 포함한다. 다른 한편, 이형세포형 다세포 몸체를 만들기 위하여, 세포 페이스트는 적절하게는, 하나 이상의 세포 유형의 유의미한 숫자의 세포를 포함할 것이다(즉, 세포 페이스트는 이형세포형일 것이다). 본원에서 설명된 바와 같이, 이형세포형 세포 페이스트가 다세포 몸체를 산출하는데 이용될 때, 살아있는 세포는 세포의 점착 강도에서 차이에 기초하여 성숙과 결착 과정 동안 "분류"될 수 있고, 그리고 그들의 생리학적 입체형태를 회복할 수 있다.
일부 구체예에서, 복수의 살아있는 세포에 더하여, 하나 또는 그 이상의 ECM 요소 또는 하나 또는 그 이상의 ECM 요소(가령, 젤라틴, 피브리노겐, 콜라겐, 피브로넥틴, 라미닌, 엘라스틴, 및/또는 프로테오글리칸)의 하나 또는 그 이상의 유도체가 본원에서 드러난 바와 같이, 이들 물질을 다세포 몸체 내로 함입하기 위해 세포 페이스트 내에 적절하게 포함될 수 있다. 추가의 구체예에서, ECM 요소 또는 ECM 요소의 유도체를 세포 페이스트에 첨가하는 것은 다세포 몸체 내에서 세포의 결착을 촉진할 수 있다. 가령, 젤라틴 및/또는 피브리노겐은 세포 페이스트에 선택적으로 첨가된다. 더욱 구체적으로, 10-30% 젤라틴의 용액 및 10-80 mg/ml 피브리노겐의 용액은 젤라틴과 피브리노겐을 내포하는 세포 현탁액을 형성하기 위해 복수의 살아있는 세포와 선택적으로 혼합된다.
다양한 방법이 추가의 성숙 과정을 조장하는데 적합하다. 한 구체예에서, 세포 페이스트는 약 37℃에서, 점착 및/또는 결착을 촉진하는 기간(이것은 세포-유형에 의존할 수도 있음) 동안 배양될 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 세포 페이스트는 점착 및/또는 결착을 촉진하는 인자 및/또는 이온을 내포하는 세포 배양 배지의 존재에서 유지될 수 있다.
층을 형성하기 위해 다세포 몸체를 지지 기판 위에 배열
다양한 방법이 다세포 몸체를 지지 기판 위에 배열하여 원하는 3-차원 구조(가령, 실질적으로 평면 층)를 산출하는데 적합하다. 가령, 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 서로에 접촉하게 수동으로 배치되거나, 피펫, 노즐, 또는 바늘로부터 압출에 의해 정위되거나, 또는 자동화 기계, 예를 들면, 바이오프린터에 의해 접촉하게 위치된다.
본원에서 설명된 바와 같이, 일부 구체예에서, 지지 기판은 유체, 가스와 영양소에 투과성이고, 그리고 배열 및 차후 융합 동안 세포 배양 배지가 다세포 몸체 및/또는 층의 모든 표면과 접촉할 수 있도록 한다. 본원에서 더욱 설명된 바와 같이, 일부 구체예에서, 지지 기판은 자연 생물재료, 예를 들면, 콜라겐, 피브로넥틴, 라미닌, 그리고 기타 세포외 기질로부터 만들어진다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 합성 생물재료, 예를 들면, 하이드록시아파타이트, 알긴산염, 아가로스, 폴리글라이콜산, 폴리유산, 그리고 이들의 공중합체로부터 만들어진다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 고체이다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 반고체이다. 추가의 구체예에서, 지지 기판은 고체와 반고체 지지 원소의 조합이다. 추가의 구체예에서, 지지 기판은 평면 층의 생산을 조장하는 평면이다. 일부 구체예에서, 지지 기판은 비-투과성 표면, 예를 들면, 세포 배양 환경의 일부(가령, 페트리 접시, 세포 배양 플라스크 등) 또는 생물반응기보다 상승되거나 또는 높이 들어진다. 이런 이유로, 일부 구체예에서, 높이 들어진 투과성 지지 기판은 미성숙 세포 사멸의 예방에 기여하고, 세포 성장의 증강에 기여하고, 그리고 층을 형성하기 위한 다세포 몸체의 융합을 조장한다.
본원에서 설명된 바와 같이, 다양한 구체예에서, 다세포 몸체는 많은 형상과 크기를 가질 수 있다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 장방형이고 실린더의 형상이다. 예로서, 도 1과 도 3을 참조한다. 일부 구체예에서, 본원에서 제시된 다세포 몸체는 유사한 길이 및/또는 직경을 갖는다. 다른 구체예에서, 본원에서 제시된 다세포 몸체는 상이한 길이 및/또는 직경을 갖는다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체는 실질적으로 구형이다. 예로서, 도 2와 도 4를 참조한다. 일부 구체예에서, 층은 크기에서 실질적으로 유사한 실질적으로 구형 다세포 몸체를 포함한다. 다른 구체예에서, 층은 상이한 크기의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 포함한다.
도 6을 참조하면, 일부 구체예에서, 다세포 몸체 1은 지지 기판 3 위에, 하나 또는 그 이상의 다른 다세포 몸체에 수평으로 인접하게, 그리고 접촉하게 배열되어 실질적으로 평면 층을 형성한다.
도 7을 참조하면, 일부 구체예에서, 실질적으로 구형 다세포 몸체 2는 지지 기판 3 위에, 하나 또는 그 이상의 다른 실질적으로 구형 다세포 몸체에 수평으로 인접하게, 그리고 접촉하게 배열된다. 추가의 구체예에서, 이러한 과정은 실질적으로 구형 다세포 몸체의 패턴, 예를 들면, 격자를 구축하여 실질적으로 평면 층을 형성하기 위해 반복된다.
도 8을 참조하면, 특정 구체예에서, 다세포 몸체 6은 하나 또는 그 이상의 다른 다세포 몸체에 수평으로 인접하고 접촉하도록 모세관 피펫 5와 같은 도구를 거쳐 지지 기판 3 위에 쌓인다. 추가의 구체예에서, 다세포 몸체는 복수의 다른 다세포 몸체와 병렬하도록 지지 기판 위에 쌓인다.
도 9를 참조하면, 일부 구체예에서, 차후 일련의 다세포 몸체 8은 지지 기판 3 위에, 이전 일련의 다세포 몸체 9에 수직으로 인접하게, 그리고 접촉하게 배열되어 더욱 두꺼운 층을 형성한다.
다른 구체예에서, 상이한 형상과 크기의 층은 다양한 형상과 크기의 다세포 몸체를 배열함으로써 형성된다. 일부 구체예에서, 다양한 형상, 크기, 밀도, 세포 조성, 및/또는 첨가제 조성의 다세포 몸체가 층 내에서 합동되고, 그리고 예로서, 결과의 층의 외관, 맛, 그리고 식감에 기여한다.
도 10을 참조하면, 일부 구체예에서, 장방형 다세포 몸체 9는 지지 기판 3 위에, 실질적으로 구형 다세포 몸체 10에 인접하게, 그리고 접촉하게 배열되어 복합 층을 형성한다.
일단 층의 조립이 완결되면, 일부 구체예에서, 조직 배양 배지가 구조체의 정상에 부어진다. 추가의 구체예에서, 조직 배양 배지는 다세포 몸체 내에 세포를 지지하기 위해 다세포 몸체 사이의 공간에 들어간다. 3-차원 구조체 내에 다세포 몸체는 서로 융합하여 먹을 수 있는 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층이 생산된다. "융합한다", "융합된" 또는 "융합"은 접경 다세포 몸체의 세포가 세포 표면 단백질 사이에 상호작용을 통해 직접적으로, 또는 세포외 기질(ECM) 요소 또는 ECM 요소의 유도체와 세포의 상호작용을 통해 간접적으로, 서로에 점착되고 및/또는 결착된다는 것을 의미한다. 일부 구체예에서, 다세포 몸체 내에 세포는 그들 자신의 세포 특이적인 ECM(가령, 콜라겐)을 생산하고, 이것은 다세포 몸체 및 먹을 수 있는 가공된 육류 산물의 기계적 완전성을 제공한다. 일부 구체예에서, 융합된 층은 완전하게 융합되고, 그리고 다세포 몸체는 실질적으로 접경된다. 일부 구체예에서, 융합된 층은 실질적으로 융합되거나 또는 부분적으로 융합되고, 그리고 다세포 몸체의 세포는 층을 본래대로 이동하고 조작할 수 있도록 하는데 필요한 정도까지 점착되고 및/또는 결착된다.
일부 구체예에서, 다세포 몸체는 세포 배양 환경(가령, 페트리 접시, 세포 배양 플라스크, 생물반응기 등)에서 융합하여 층을 형성한다. 추가의 구체예에서, 다세포 몸체는 다세포 몸체 내에 포함된 세포 유형의 성장을 조장하는데 적합한 조건을 갖는 환경에서 융합하여 층을 형성한다. 다양한 구체예에서, 융합은 약 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 그리고 60 분, 그리고 그 내에 증분에 걸쳐 일어난다. 다른 다양한 구체예에서, 융합은 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 그리고 48 시간, 그리고 그 내에 증분에 걸쳐 일어난다. 또 다른 다양한 구체예에서, 융합은 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 그리고 14 일, 그리고 그 내에 증분에 걸쳐 일어난다. 추가의 구체예에서, 융합은 약 2 시간 내지 약 36 시간에 걸쳐 일어난다. 무제한적 실례로서, 세포 유형, 세포 유형 비율, 배양 조건, 그리고 첨가제, 예를 들면, 성장 인자의 존재를 비롯한 여러 인자가 필요한 융합 시간에 영향을 준다.
일단 층의 융합이 완결되면, 일부 구체예에서, 층과 지지 기판은 분리된다. 다른 구체예에서, 층과 지지 기판은 층의 융합이 실질적으로 완결되거나 또는 부분적으로 완결되지만, 층의 세포가 층을 파괴하지 않으면서 층을 이동하고, 조작하고, 겹쳐 쌓을 수 있도록 하는데 필요한 정도까지 서로에 점착되고 및/또는 결착될 때 분리된다. 추가의 구체예에서, 층과 지지 기판은 지지 기판을 녹이거나, 용해하거나, 또는 분해하기 위한 표준 절차에 따라 분리된다. 더욱 추가의 구체예에서, 지지 기판은 예로서, 온도 변화, 광선, 또는 층에 부정적인 영향을 주지 않는 다른 자극에 의해 용해된다. 특정 구체예에서, 지지 기판은 유연성 재료로 만들어지고 층으로부터 벗겨진다.
일부 구체예에서, 분리된 층은 추가 성숙을 위해 생물반응기에 이전된다. 일부 구체예에서, 분리된 층은 가공된 육류 산물 내로 함입 후 성숙하고 더욱 융합한다.
다른 구체예에서, 층과 지지 기판은 분리되지 않는다. 추가의 구체예에서, 지지 기판은 조립되고 가공된 육류 산물의 포장, 냉동, 판매 또는 소비에 앞서, 분해되거나 또는 생물분해된다.
가공된 육류를 형성하기 위해 지지 기판 위에 층 배열
다양한 방법이 지지 기판 위에 층을 배열하여 가공된 육류를 생산하는데 적합하다. 가령, 일부 구체예에서, 층은 컴퓨터 스크립트에 따라, 자동화, 컴퓨터-지원 기계, 예를 들면, 바이오프린터에 의해 서로 접촉하게 수동으로 배치되거나 또는 정위된다. 추가의 구체예에서, 실질적으로 평면 층은 가공된 육류를 형성하기 위해 겹쳐 쌓인다.
다양한 구체예에서, 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 또는 500 층, 또는 그 내에 증분이 겹쳐 쌓인다. 일부 구체예에서, 약 10 내지 약 100 층이 겹쳐 쌓인다. 일부 구체예에서, 약 20 내지 약 80 층이 겹쳐 쌓인다. 일부 구체예에서, 약 40 내지 약 60 층이 겹쳐 쌓인다. 추가의 구체예에서, 겹쳐 쌓는 것은 전통적인 가공된 육류 산물, 예를 들면, 카르파초, 베이컨 조각, 햄버거 패티, 생선살, 닭가슴살, 또는 스테이크에 가까운 두께를 발달시키기 위해 반복된다. 다양한 구체예에서, 겹쳐 쌓인 층은 약 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 또는 50㎜, 또는 그 내에 증분 두께의 가공된 육류 산물을 포함한다.
일부 구체예에서, 층은 다세포 몸체의 배치, 패턴, 또는 방향에 의해 정의된 지향을 갖는다. 추가의 구체예에서, 각 층은 지지 기판 및/또는 하나 또는 그 이상의 다른 층에 관하여 특정한 지향으로 겹쳐 쌓인다. 다양한 구체예에서, 하나 또는 그 이상의 층은 지지 기판 및/또는 아래층에 관하여 회전을 포함하는 지향으로 겹쳐 쌓이고, 여기서 회전은 약 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 그리고 180 도, 또는 그 내에 증분이다. 다른 구체예에서, 모든 층은 실질적으로 유사하게 지향된다.
도 11을 참조하면, 특정 구체예에서, 층은 층을 형성하는데 이용되는 다세포 몸체의 병렬 배치에 의해 정의된 지향을 갖는다. 추가의 특정 구체예에서, 층은 아래층에 대하여 90 도 회전을 포함하는 지향으로 겹쳐 쌓여 가공된 육류를 형성한다.
일단 층의 겹쳐 쌓임이 완결되면, 일부 구체예에서, 3-차원 구조체 내에 층은 서로 융합하여 가공된 육류가 생산된다. 일부 구체예에서, 층은 세포 배양 환경(가령, 페트리 접시, 세포 배양 플라스크, 생물반응기 등)에서 융합하여 가공된 육류를 형성한다. 다양한 구체예에서, 융합은 약 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 그리고 60 분, 그리고 그 내에 증분에 걸쳐 일어난다. 다른 다양한 구체예에서, 융합은 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 그리고 48 시간, 그리고 그 내에 증분에 걸쳐 일어난다. 추가의 구체예에서, 융합은 약 2 시간 내지 약 36 시간에 걸쳐 일어난다.
일부 구체예에서, 일단 겹쳐 쌓이면, 다세포 몸체와 층의 세포는 가스, 유체, 그리고 영양소가 구조체의 안쪽 부분으로 확산되거나 또는 달리 도달할 수 없음으로 인하여 사멸하기 시작한다. 추가의 구체예에서, 세포의 점진적인 사멸은 사후 생물체의 조직 내에서 일어나는 자연 세포 사멸과 유사하다. 일부 구체예에서, 가공된 육류 구조체의 층은 세포의 점진적인 사멸과 동시에, 서로 융합한다. 일부 구체예에서, 층의 다세포 몸체는 세포의 점진적인 사멸과 동시에, 지속적으로 서로 융합한다. 추가의 구체예에서, 층 내와 층 사이에 융합은 구조체의 대부분 세포의 사멸에 앞서, 완결되거나 또는 실질적으로 완결된다. 추가의 구체예에서, 층 내와 층 사이에 융합은 구조체의 모든 세포의 사멸에 앞서, 완결되거나 또는 실질적으로 완결된다.
일단 가공된 육류의 조립이 완결되면, 일부 구체예에서, 육류와 지지 기판은 분리된다. 추가의 구체예에서, 육류와 지지 기판은 지지 기판을 녹이거나, 용해하거나, 또는 분해하기 위한 표준 절차에 따라 분리된다. 더욱 추가의 구체예에서, 지지 기판은 예로서, 온도 변화, 광선, 또는 육류에 부정적인 영향을 주지 않는 다른 자극에 의해 용해된다. 특정 구체예에서, 지지 기판은 유연성 재료로 만들어지고 육류로부터 벗겨진다. 일부 구체예에서, 분리된 육류는 추가 성숙을 위해 생물반응기에 이전된다. 다른 구체예에서, 육류와 지지 기판은 분리되지 않는다. 추가의 구체예에서, 지지 기판은 판매 또는 소비에 앞서 분해되거나 또는 생물분해된다.
일부 구체예에서, 육류는 조사된다. 일부 구체예에서, 육류는 유통, 판매, 그리고 소비에 앞서 부패 또는 분해를 예방하기 위해 냉동된다. 추가의 구체예에서, 냉동 육류는 진공-포장된다.
가공된 육류
본원에서는 일부 구체예에서, 가공된 육류 산물이 개시된다. 또한, 본원에서는 다양한 구체예에서, 가공된 육류의 형성에서 이용을 위한 실질적으로 평면 층을 형성하기 위해 지지 기판 위에 인접하게 배열되는 복수의 다세포 몸체가 개시된다.
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물은 신선하다. 다른 구체예에서, 가공된 육류 산물은 보존된다. 추가의 구체예에서, 육류는 예로서, 조리하거나, 건조하거나, 훈제하거나, 캐닝하거나, 피클링하거나, 염지하거나, 또는 냉동함으로써 보존된다.
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물은 병원성 미생물이 실질적으로 없다. 추가의 구체예에서, 세포 제조, 세포 배양, 다세포 몸체 제조, 층 제조, 그리고 가공된 육류 제조의 제어된 실질적으로 무균 방법은 병원성 미생물이 실질적으로 없는 산물을 산출한다. 추가의 구체예에서, 이런 산물의 추가의 이점은 증가된 유용성과 안전성이다.
일부 구체예에서, 가공된 육류 산물은 정형된다. 추가의 구체예에서, 육류는 예로서, 육류를 구성하는데 이용되는 다세포 몸체 및/또는 층의 숫자, 크기, 그리고 배열을 제어함으로써 정형된다. 다른 구체예에서, 육류는 예로서, 절단, 압착, 몰딩, 또는 타형에 의해 정형된다. 일부 구체예에서, 육류 산물의 형상은 전통적인 육류 산물, 예를 들면, 베이컨 조각, 소시지 링크, 소시지 패티, 햄버거 패티, 핫도그, 생선살, 닭가슴살, 닭 조각, 치킨 너겟, 미트 로프, 또는 스테이크와 유사하도록 선별된다. 다른 구체예에서, 가공된 육류 산물은 으깨진다.
실시예
하기 예시적 실시예는 본원에서 설명된 구체예를 대표하지만 이를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.
실시예 1 - 지지 기판의 제조
2% 아가로스 용액을 제조하기 위해, 2g의 초저융점(Ultrapure Low Melting Point, LMP) 아가로스가 100 mL의 초고순도 물/완충액 용액(1:1, v/v)에 용해되었다. 완충액 용액은 선택적으로 PBS(Dulbecco의 인산염 완충된 염수 1x) 또는 HBSS(Hanks의 균형 염 용액 1x)이다. 아가로스 용액은 온수(80℃ 이상)를 내포하는 비커 내에 놓이고 아가로스가 완전하게 용해될 때까지 열판 위에 유지된다. 아가로스 용액은 온도가 36℃ 이상이기만 하면, 액체 상태로 남아있다. 36℃ 미만에서, 상전이(phase transition)가 일어나고, 점성이 증가하고, 그리고 최종적으로, 아가로스가 겔을 형성한다.
아가로스 지지 기판을 제조하기 위하여, 10 mL의 액체 2% 아가로스(온도 >40℃)가 10㎝ 직경 페트리 접시 내에 침적되고 균등하게 퍼져 균일한 층을 형성하였다. 아가로스는 4℃에서 냉장고에서 겔이 형성되었다.
실시예 2 - 돼지 대동맥 평활근 세포의 배양
새로 단리된 돼지 대동맥 평활근 세포(PASMCs)는 10% 우 태아 혈청(Hyclone Laboratories, UT), 10% 돼지 혈청(Invitrogen), L-아스코르브산, 황산구리, HEPES, L-프롤린, L-알라닌, L-글리신, 그리고 페니실린 G로 보충된 낮은 글루코오스 DMEM에서 성장되었다(전술한 모든 보충물은 Sigma, St. Louis, MO로부터 구입되었다). 세포주는 0.5%> 젤라틴(돼지 피부 젤라틴; Sigma) 코팅된 접시(Techno Plastic Products, St. Louis, MO)에서 배양되고, 그리고 5% C02를 내포하는 가습된 공기 하에 37℃에서 유지되었다. 이들 PASMC는 다세포 몸체를 형성하는데 이용되기에 앞서, 7회까지 계대배양되었다.
실시예 3 - 다세포 회전 타원체와 실린더의 제조
세포 배양액은 인산염 완충된 염수 용액(PBS, Invitrogen)으로 2회 세척되고, 10분 동안 0.1% 트립신(Invitrogen)으로 처리되고, 그리고 1500 RPM에서 5분 동안 원심분리되었다. 세포는 4 mL의 세포-유형 특이적 배지에서 재현탁되고, 점착 회복을 위해, 선회 진탕기(New Brunswick Scientific, Edison, NJ) 상에서 37℃와 5% C02에서 10-mL 조직 배양 플라스크(Bellco Glass, Vine land, NJ)에서 1 시간 동안 배양되고, 그리고 3500 RPM에서 원심분리되었다. 결과의 펠릿은 300㎛(Sutter Instrument, CA) 또는 500㎛(Drummond Scientific Company, Broomall, PA) 직경의 모세관 마이크로피펫 내로 이전되고, 그리고 37℃와 5% C02에서 15 분 동안 배양되었다. 구형 다세포 몸체를 위하여, 압출된 실린더는 동등한 단편으로 절단되고, 이들은 선회 진탕기 상에서 하룻밤 동안 몰아서 모아졌다. 마이크로피펫의 직경에 따라, 이러한 절차는 정의된 크기와 세포 수의 규칙적인 회전 타원체를 제공하였다. 원통형 다세포 몸체를 위하여, 실린더는 바이오프린터를 이용하여, 특수하게 제조된 비-점착성 Teflon® 또는 아가로스 주형 내로 기계적으로 압출되었다. 주형 내에서 하룻밤 성숙 후, 세포 실린더는 침적될 만큼 결착성이었다.
이들 다세포 몸체는 카트리지(300-500㎛ 내부 직경의 마이크로피펫) 내로 포장되었다. 카트리지는 바이오프린터 내로 삽입되고, 그리고 프린팅되는 구조의 형상을 암호화하는 컴퓨터 스크립트에 따라 지지 기판 위에 전달되었다.
실시예 4 - 가공된 육류의 제조
원통형 다세포 몸체는 실시예 3에서 설명된 바와 같이 제조되었다. 이들 다세포 몸체는 이형세포형이고, 그리고 실시예 2의 PASMC 및 돼지 관상 동맥 내피 세포(PCAEC, Genlantis, San Diego, CA, 산물 번호 PP30005)로 구성되었다. 다세포 몸체 내에서 근세포 대 내피 세포의 비율은 약 6:1이었다. 이들 다세포 몸체는 300㎛의 횡단면 직경 및 2㎝, 3㎝, 4㎝, 또는 5㎝의 길이를 갖는다. 성숙된 다세포 몸체는 카트리지(300㎛ 내부 직경의 마이크로피펫) 내로 포장되고, 이들은 이후, 바이오프린터 내로 삽입된다.
아가로스 지지 기판은 실시예 1에서 설명된 바와 같이 제조된다. 지지 기판은 세포 배양 배지가 기판 위에 침적된 다세포 몸체와 층의 모든 표면과 접촉할 수 있도록, 미세한 그물망 받침대에 의해 큰 페트리 접시의 바닥보다 높게 들어 올려진다.
바이오프린터는 컴퓨터 스크립트의 지시에 따라, 다세포 몸체를 지지 기판 위에 전달한다. 스크립트는 약 10㎝의 평균 너비 및 약 10㎝의 평균 길이를 갖는 실질적으로 정사각형 단층을 형성하기 위한 원통형 다세포 몸체의 배치를 암호화한다. 이들 다세포 몸체는 서로 평행하게 배치되는데, 다양한 길이의 몸체가 암호화된 형상을 형성하기 위해 끝과 끝을 이어 배치된다.
배양 배지는 층의 정상에 부어지고, 그리고 구조체는 5% C02를 내포하는 가습된 공기 하에 37℃에서 약 12 시간의 경과에서 부분적으로 융합할 수 있게 된다. 이러한 시간 동안, 다세포 몸체의 세포는 층을 파괴하지 않으면서 층을 이동하고 조작할 수 있도록 하는데 필요한 정도까지 부착하고 및/또는 결착한다.
부분적으로 융합된 층은 지지체로부터 벗겨지고 겹쳐 쌓인다. 65 층이 겹쳐 쌓여 가공된 육류를 형성하고, 이것은 약 2㎝의 전체 너비와 높이 및 약 10㎝의 길이와 너비를 갖는다. 각 층은 아래층에 대하여 90 도 회전한다. 일단 겹쳐 쌓이면, 세포는 배양 배지가 교체되지 않기 때문에, 산소 고갈로 인하여 사멸을 시작한다. 세포 사멸은 더미의 내부에서 시작되는데, 그 이유는 이들이 가장 먼저 산소가 고갈되기 때문이고, 그리고 주변 배양 배지에서 산소가 점진적으로 고갈됨에 따라서, 외부 세포까지 점차적으로 확대된다. 세포 사멸과 동시에, 부분적으로 융합된 층은 지속적으로 융합하면서, 수직 방향으로도 융합을 시작한다. 이러한 융합 과정에 약 6 시간이 소요되고, 반면 세포 사멸에 약 20 시간이 소요되기 때문에, 사후 구조체는 완전하게 융합되고 정사각형 돼지 햄버거 패티와 유사한 형상을 취한다.
가공된 육류 및 이들을 만드는 방법이 예시와 실례에 의해 본원에서 상세하게 설명되긴 했지만, 이런 예시와 실례는 단지 이해의 명료함을 목적으로 한다. 본원의 교시에 비추어, 일정한 개변이 본 발명의 기술적 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 만들어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (30)

  1. 가공된 육류 산물(engineered meat product)로서, 해당 육류 산물은,
    볼륨을 갖는 몸체를 포함하되,
    상기 몸체는 복수의 겹쳐 쌓인 평면 층을 포함하고, 이들 층은 적어도 부분적으로 융합되며, 그리고 각 평면 층은 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 적어도 부분적으로 융합된 다세포 몸체를 포함하고;
    상기 몸체는 어떠한 혈관도 포함하지 않고, 또한, 상기 가공된 육류 산물은 먹을 수 있고 섭취용인 것인, 가공된 육류 산물.
  2. 청구항 1에 있어서, 몸체의 볼륨은 10㎤ 이상인 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  3. 청구항 1에 있어서, 가공된 육류 산물의 중간 영역 내에 평면 층은 가공된 육류의 외부 층에 앞서 세포 사멸을 경험하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  4. 청구항 1에 있어서, 몸체는 10 층 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  5. 청구항 1에 있어서, 각 평면 층은 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포를 포함하는 복수의 적어도 부분적으로 융합된 다세포 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  6. 청구항 1에 있어서, 몸체의 겹쳐 쌓인 평면 층은 완전하게 융합된 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  7. 청구항 1에 있어서, 근세포 세포는 포유류, 조류, 파충류, 어류, 갑각류, 연체동물 또는 두족류로부터 유래되는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 근세포는 골격 근세포인 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 근세포는 심장 근세포인 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 근세포는 평활 근세포인 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 근세포는 정렬된 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물.
  12. 가공된 육류로서,
    복수의 겹쳐 쌓인 층을 포함하는 볼륨을 포함하되, 각 층은 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 적어도 부분적으로 융합된 다세포 몸체를 포함하고, 각 층 내에 다세포 몸체는 서로에 인접하게 배열되며;
    상기 가공된 육류는 먹을 수 있고 섭취용인 것인 가공된 육류.
  13. 청구항 12에 있어서, 볼륨은 10㎤ 이상인 것을 특징으로 하는 가공된 육류.
  14. 청구항 12에 있어서, 볼륨은 임의의 혈관을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 가공된 육류.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 층 각각은 배양 동안 상기 비-인간 근세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 영양소의 확산을 가능하게 하는 맞춤된 두께를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류.
  16. 청구항 12에 있어서, 상기 층 각각의 두께는 약 100㎛ 내지 약 1000㎛인 것을 특징으로 하는 가공된 육류.
  17. 먹을 수 있는 가공된 육류 산물을 형성하는 방법으로서,
    복수의 다세포 몸체를 평면 내에 인접하게 배치함으로써 복수의 평면 층을 형성하는 단계로서, 상기 각 다세포 몸체는 복수의 결착된 비-인간 근세포를 포함하는 것인, 상기 복수의 평면 층을 형성하는 단계;
    적어도 각 층 내에 복수의 다세포 몸체가 융합되기 시작할 때까지 각각의 평면 층을 배양하는 단계;
    가공된 육류의 층상 볼륨을 형성하기 위하여 복수의 층을 겹쳐 쌓는 단계; 및
    육류의 볼륨을 적어도 더미가 융합되기 시작할 때까지 배양하는 단계를 포함하는, 가공된 육류 산물의 형성방법.
  18. 청구항 17에 있어서, 복수의 비-인간 근세포 세포와 비-인간 내피 세포를 적어도 이들 세포가 서로에 결착될 때까지 배양함으로써 복수의 다세포 몸체를 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물의 형성방법.
  19. 청구항 17에 있어서, 겹쳐 쌓는 단계는 평면 기판 상에서 층의 정상에 평면 층을 순차적으로 겹쳐 쌓는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물의 형성방법.
  20. 청구항 17에 있어서, 가공된 육류의 볼륨을 냉동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물의 형성방법.
  21. 청구항 17에 있어서, 각각의 평면 층을 배양하는 단계는 기계적, 전기적 또는 전기기계적 힘을 가하여 각 층에서 근세포를 활동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물의 형성방법.
  22. 청구항 17에 있어서, 겹쳐 쌓는 단계는 약 10 층 이상을 겹쳐 쌓는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류 산물의 형성방법.
  23. 가공된 육류를 형성하는 방법으로서,
    서로에 결착된 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 다세포 몸체를 제조하는 단계;
    하나 이상의 다세포 몸체를 평면 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 단계;
    이들 다세포 몸체를 융합하여 첫 번째 층을 형성하는 단계
    적어도 하나의 추가 층을 첫 번째 층 위에 쌓는 단계; 및
    이들 층을 융합하여 가공된 육류의 볼륨을 형성하는 단계를 포함하되,
    상기 가공된 육류는 먹을 수 있는 것인, 가공된 육류의 형성방법.
  24. 청구항 23에 있어서, 가공된 육류의 상기 볼륨을 냉동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
  25. 청구항 23에 있어서, 복수의 다세포 몸체를 제조하는 단계는, 서로에 결착된 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 장방형 다세포 몸체를 제조하는 단계 및 서로에 결착된 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하는 단계를 포함하고; 또한, 하나 이상의 다세포 몸체를 쌓는 단계는, 하나 이상의 장방형 다세포 몸체 및 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 평면 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 장방형 다세포 몸체는 약 1㎜ 내지 약 10㎝ 범위에서 변하는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
  27. 청구항 23에 있어서, 복수의 다세포 몸체를 제조하는 단계는 서로에 결착된 복수의 비-인간 근세포를 포함하는 복수의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 제조하는 단계를 포함하고; 또한, 하나 이상의 다세포 몸체를 쌓는 단계는 하나 이상의 실질적으로 구형 다세포 몸체를 지지 기판 위에 인접하게 쌓는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
  28. 청구항 23에 있어서, 평면 지지 기판은 유체와 영양소에 투과성이고, 그리고 세포 배양 배지가 다세포 몸체의 모든 표면과 접촉할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
  29. 청구항 23에 있어서, 상기 다세포 몸체는 배양 동안 상기 비-인간 근세포와 비-인간 내피 세포의 유지와 성장을 충분히 뒷받침할 만큼 확산을 가능하게 하는 맞춤된 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
  30. 청구항 23에 있어서, 상기 다세포 몸체는 약 100㎛ 내지 약 500㎛의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 가공된 육류의 형성방법.
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