Die wissenschaftliche Technologie hinter der Kultivierung von Fleisch
Die wissenschaftliche Technologie hinter der Herstellung von Fleisch im Labor beinhaltet moderne Zellkultur und Gewebezüchtung und ist entscheidend für die Produktion von Laborfleisch. Hier ist ein kurzer Überblick:
- Zellkultur: Diese Technik beinhaltet das Wachstum von Zellen in einer kontrollierten Umgebung ausserhalb ihrer natürlichen Umgebung. Für im Labor kultiviertes Fleisch beginnt dies typischerweise mit der Entnahme von Stammzellen aus dem Tier.
- Gewebezüchtung: Diese Zellen werden kultiviert, um sich zu vermehren und in Muskelfasern, der Hauptkomponente von Fleisch, zu differenzieren. Falls ein strukturiertes Fleischstück das Endprodukt ist, erfordert der Prozess ein Gerüst, auf dem Zellen wachsen können, um Gewebestrukturen zu bilden.
- Optimale Wachstumsbedingungen: Die Bereitstellung der richtigen Mischung aus Nährstoffen, Temperatur, gelöstem Sauerstoff und pH-Wert ist entscheidend dafür, dass Zellen zu Fleisch heranwachsen. Bioreaktoren werden verwendet, um diese Bedingungen aufrechtzuerhalten, damit sich Zellen entwickeln können, wie sie es innerhalb eines Tieres tun würden.
Der Prozess des kultivierten Fleisches erklärt
Der Prozess des kultivierten Fleisches, auch bekannt als Laborfleisch oder künstlicher Fleischprozess, beginnt grundsätzlich mit der Entnahme von Zellen aus Tieren. Diese Zellen, oft Muskel- oder Stammzellen, bilden die Grundlage für die Fleischkultivierung in einem Laborumfeld. Hier ist ein Überblick über den Prozess:
- Zellauswahl: Für die Fleischproduktion geeignete Zellen werden entnommen. Dabei handelt es sich in der Regel um Muskelstammzellen, die sich in Muskelgewebe differenzieren können.
- Zellkultivierung und -vermehrung: Die ausgewählten Zellen werden in einer kontrollierten Umgebung, typischerweise einem Bioreaktor, kultiviert, wo ihnen ideale Wachstumsbedingungen geboten werden, einschliesslich Temperatur, gelöst Sauerstoff, pH-Wert und einem nährstoffreichen Medium.
- Differenzierung: Sobald eine hohe Zelldichte durch Zellvermehrung erreicht wurde, findet die Zelldifferenzierung statt. Innerhalb des Bioreaktors differenzieren sich diese Zellen, was bedeutet, dass sie sich in verschiedene Muskelfasertypen entwickeln. Diese Muskelfasern sind im Wesentlichen die Bausteine des Fleisches.
- Ernte: Im Laufe der Zeit akkumulieren sich diese Fasern zu Fleischgewebe. Der Prozess kann mehrere Wochen dauern, nach denen das im Labor gezüchtete Fleisch geerntet wird. Verschiedene Prozesstypen wie Batch-, Fedbatch-, Perfusion- oder Chemostatprozesse werden angewendet.
- Nach der Ernte: Wie bei herkömmlichen Fleischprodukten können die Textur, der Geschmack und die Nährwerteigenschaften des im Labor gezüchteten Fleisches nach der Ernte modifiziert werden. Dies schliesst auch die Anreicherung mit anderen Zelltypen wie vermehrten Fettzellen ein.
- Produktentwicklung: Schliesslich wird das im Labor gezüchtete Fleisch aufbereitet und auf den Verzehr getestet, um sicherzustellen, dass es Sicherheits- und Qualitätsstandards entspricht. Derzeit laufen in verschiedenen Ländern Genehmigungsverfahren, um die erforderlichen Qualitätsstandards festzulegen.
Diese Methode, obwohl noch in der Entwicklungsphase, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der nachhaltigen Lebensmitteltechnologie dar und zielt darauf ab, Fleisch mit geringerer Umweltauswirkung und ohne die ethischen Bedenken, die mit herkömmlicher Tierhaltung verbunden sind, zu produzieren.
Applikon Mini Bioreactor: The start of a successful cultivation process
Der Applikon Mini Bioreaktor spielt eine entscheidende Rolle im Bereich der künstlichen Fleischproduktion, insbesondere im Bereich Forschung und Entwicklung von Laborfleisch. Er ist darauf ausgelegt, tierische Zellen zu kultivieren, die für die Herstellung von im Labor kultiviertem Fleisch notwendig sind. Dank dem kontrollierten und effizienten Prozess im kleinst Massstab können die Kosten für die Entwicklung so klein wie nötig gehalten werden. Hier ist ein Überblick darüber, wie dies in diesem Kontext funktioniert:
- Zellinkubation: Der kleine Bioreaktor bietet eine optimale und kosteneffiziente Umgebung für die initialen Zellkulturen mit einem minimalen Arbeitsvolumen. Diese Zellen bilden die Grundlage der Fleischproduktion.
- Kontrollierte Wachstumsbedingungen: Der Mini Bioreaktor stellt dank präziser Kontrolle über Temperatur, pH-Wert, gelöstem Sauerstoff und anderen kritischen Parametern die besten Wachstumsbedingungen für die Zellen sicher.
- Hochskalierung: Während sich die Zellen vermehren, bietet der Bioreaktor optimale Wachstumsbedingungen für eine Vermehrung und Hochskalierung von Zellen. Innerhalb des Bioreaktors wird nach und nach das Arbeitsvolumen erhöht und die Zellzahl vermehrt, welche für die Fleischproduktion geeignet ist.
- Überwachung und Optimierung: Während des gesamten Prozesses ermöglichen die modernen Kontrollsysteme des Bioreaktors eine kontinuierliche Überwachung und Regelung, um sicherzustellen, dass sich die Zellen effizient zu dem für Fleisch benötigten Muskelgewebe entwickeln.
Diese Technologie stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Produktion von Fleisch ohne die Notwendigkeit traditioneller Tierhaltung dar und steht im Einklang mit den Zielen einer nachhaltigen und ethischen Lebensmittelproduktion.
Feautured Products
AppliFlex ST Einwegbioreaktoren
Mithilfe von 3D-Druck kann jeder AppliFlex ST-Bioreaktor individuell für Ihren Prozess konfiguriert werden, einschliesslich kundenspezifischer Impeller und verschiedener Anschlussmöglichkeiten.
Die AppliFlex ST Bioreaktoren sind in den Volumen 500 mL, 3 Liter und 15 Liter erhältlich. Sie sind mit Applikons Glasbioreaktoren desselben Volumens austauschbar.
BioSep Perfusionssystem
Das Applikon BioSep System ist ein einzigartiges Zellrückhaltesystem für Perfusionsprozesse. Durch die Verwendung von hochfrequenten Ultraschallresonanzwellen zur Zellseparation anstelle einer physischen Membran bietet das System alle Vorteile herkömmlicher Geräte, jedoch ohne deren typische Limitationen.
Das Biosep System wird vorallem für Zellkulturen und Hefen sowie teilweise für Pflanzenzellen eingesetzt.
Mini Bioreaktoren MiniBio
Der MiniBio ist eine Massstabsverkleinerung des traditionellen Bioreaktors im Labormassstab. Erhältlich in den Volumen 250 mL, 500 mL und 1000 mL, ist der MiniBio ideal um die Anforderungen jedes Bioverfahrens zu erfüllen. Er spart Zeit, benötigt weniger Platz auf dem Labortisch und generiert mehr Daten bei vollständig skalierbaren Ergebnissen.
Trotz seines kleinen Platzbedarfs kann der MiniBio jegliche Prozessanforderungen erfüllen. Egal ob für Batch, FedBatch oder Perfusionsverfahren.
Bioreaktoren aus Edelstahl
Bioreaktoren aus Edelstahl spielen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung und Herstellung biotechnologischer Produkte. Vom Labor über den Pilot- bis hin zum Produktionsmassstab - die Applikon-Bioreaktoren vereinfachen Ihr Scale-up durch konsistentes Design und skalierbare Kontrollsysteme.
Unser Portfolio bietet sowohl Standard Systeme für Fermentation und Zellkulturen als auch individuell angepasste Kundensysteme.
Autoklavierbare Bioreaktoren
Der autoklavierbare Bioreaktor von Applikon ist ein sehr beliebter Bioreaktor. Er ist in Ausführungen von 2, 3, 5, 7, 15 und 20 Litern erhältlich. Er lässt sich leicht adaptieren, wenn sich Ihre Forschung ändert. Dank der Modularität und Flexibilität der Glasbioreaktoren können Sie das System so modifizieren, dass es zu allen Änderungen der Prozessanforderungen passt.
Die Glasbioreaktoren unterstützen Sie bei Ihrer Forschung, Prozessentwicklung und Prozessoptimierung. Die Systeme sind sowohl für Zellkulturen als auch für mikrobielle Kulturen perfekt geeignet.
Livit Flex Bioprozesskontroller
Die Livit Flex Bioprozesssteuerung ist eine intuitive und einfach konfigurierbare Bioprozess-Steuerung, die für jede Biotech Upstream Anwendung geeignet ist. Die Livit Flex Steuerung kann als Einzel- oder Dualsteuerung für Einweg- oder Mehrweg-Bioreaktoren konfiguriert werden, damit der Platz im Labor bestmöglich genutzt werden kann.
Livit Flex eignet sich ideal für den Einsatz mit Ein- und Mehrwegbioreaktoren bis 20L sowie unsere Einweg Pilot Reaktoren.
my-Control
Diese farbenfrohe Bioprozesssteuerung mit integriertem Webserver ist die ideale Lösung für Bioreaktoren in kleinem Massstab ab 50mL Arbeitsvolumen. Sie benötigt nur wenig Platz und ermöglicht die Durchführung paralleler Bioprozesse sowohl von Fermentationen als auch Zellkulturen.
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Die myControl ist die perfekte Lösung für Screening, Prozess Optimierungen oder die Medienentwicklung.