用于生产培养乳制品的活细胞构建体及其使用方法技术

本发明专利技术涉及用于从乳腺细胞体外和/或离体生产培养乳制品(culturedmilk product)的活细胞构建体，从乳腺细胞生产分离的培养乳制品的方法，用于生产分离的培养乳制品的生物反应器，以及培养乳制品。以及培养乳制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产培养乳制品的活细胞构建体及其使用方法
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求于2020年1月8日提交的美国临时申请第62/958,407号和于2020年12月10日提交的美国临时申请第63/199,164号的优先权的权益，这些临时申请各自的内容通过引用以其整体并入本文。
专利

[0003]本专利技术涉及活细胞构建体和使用其从培养的乳腺细胞体外和/或离体生产培养乳制品(cultured milk product)的方法。
[0004]专利技术背景
[0005]乳是人类饮食的主食，无论是在婴儿期还是贯穿一生中。美国儿科学会(The American Academy of Pediatrics)和世界卫生组织(World Health Organization)建议婴儿在生命的前6个月完全母乳喂养，并且婴儿期以外的乳制品消耗是人类营养的支柱，代表着全球7000亿美元的产业。然而，哺乳是一个生理要求高和代谢密集的过程，可能会给母乳喂养的母亲带来生物的和实际的挑战，并且乳生产与农业背景下的环境、社会和动物福利影响相关。
[0006]近年来，随着从培养的肌肉和脂肪细胞开发出几种成功的肉类和海洋食品的原型，利用哺乳动物细胞培养物生产食品的可能性越来越引起人们的兴趣(Stephens等人2018 Trends Food Sci Technol.78:155
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166)。此外，正在努力利用微生物表达系统将蛋和乳蛋白的生产商业化。然而，这种基于发酵的方法依赖于个体组分的遗传工程化表达和纯化，并且无法复制乳或乳制品的完整分子谱(molecular profile)。
[0007]本专利技术通过提供活细胞构建体和使用其从培养的乳腺细胞体外和/或离体生产培养乳制品的方法来克服本领域的缺点。
[0008]专利技术概述
[0009]在某些实施方案中，本文公开了活细胞构建体，所述活细胞构建体包括：(a)三维支架，所述三维支架具有外表面、限定内腔/基室的内表面和从内表面延伸到外表面的多于一个孔；(b)基质材料，所述基质材料设置在三维支架的外表面上；(c)培养基，所述培养基设置在内腔/基室内并与内表面流体地接触；和(d)设置在基质材料上的至少70％汇合的极化的乳腺细胞的单层，其中乳腺细胞选自由以下组成的组：活的原代乳腺上皮细胞、活的乳腺肌上皮细胞、活的乳腺祖细胞、活的永生化乳腺上皮细胞、活的永生化乳腺肌上皮细胞和活的永生化乳腺祖细胞。在一些实施方案中，极化的乳腺细胞包括顶表面和基表面。在一些实施方案中，乳腺细胞的基表面与培养基流体地接触。在一些实施方案中，乳腺细胞中的至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％或100％以相同方向极化。在一些实施方案中，极化的乳腺细胞的单层是至少70％汇合、至少80％汇合、至少90％汇合、至少95％汇合、至少99％汇合或100％汇合。在一些实施方案中，乳腺细胞包括有组成性活性的催乳素受体蛋白。在一些实施方案中，培养基包含碳源、化学缓冲系统、一种或更多种必需氨基酸、一种或更多种维生素和/或辅因子以及一种或更多种无机盐。在一些实施方案中，培养基还
包含催乳素。在一些实施方案中，基质材料包括一种或更多种细胞外基质蛋白。在一些实施方案中，三维支架包括天然聚合物、生物相容性合成聚合物、合成肽、源自前述中的任一种的复合物或其任何组合。在一些实施方案中，天然聚合物是胶原蛋白、壳聚糖、纤维素、琼脂糖、褐藻胶(alginate)、明胶、弹性蛋白、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素和/或透明质酸。在一些实施方案中，生物相容性合成聚合物是聚砜、聚偏氟乙烯、聚乙烯共醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、丙烯酸酯聚合物和/或聚乙二醇。
[0010]在某些实施方案中，本文公开了从乳腺细胞生产分离的培养乳制品的方法，该方法包括：(a)在生物反应器中，在生产培养乳制品的条件下培养活细胞构建体，所述活细胞构建体包括：(i)三维支架，所述三维支架具有外表面、限定内腔/基室的内表面和从内表面延伸到外表面的多于一个孔；(ii)基质材料，所述基质材料设置在三维支架的外表面上；(iii)培养基，所述培养基设置在内腔/基室内并与内表面流体地接触；和(iv)设置在基质材料上的至少70％汇合的极化的乳腺细胞的单层，其中乳腺细胞选自由以下组成的组：活的原代乳腺上皮细胞、活的乳腺肌上皮细胞、活的乳腺祖细胞、活的永生化乳腺上皮细胞、活的永生化乳腺肌上皮细胞和活的永生化乳腺祖细胞；以及(b)分离培养乳制品。在一些实施方案中，极化的乳腺细胞包括顶表面和基表面。在一些实施方案中，乳腺细胞的基表面与培养基流体地接触。在一些实施方案中，生物反应器是封闭的生物反应器。在一些实施方案中，生物反应器包括基本上与活细胞构建体的内腔/基室分离的顶区室。在一些实施方案中，顶区室与乳腺细胞的顶表面流体地接触。在一些实施方案中，培养乳制品从乳腺细胞的顶表面分泌到顶区室中。在一些实施方案中，培养基基本上不接触培养乳制品。在一些实施方案中，生物反应器内乳腺细胞的总细胞密度为至少10
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。在一些实施方案中，生物反应器内乳腺细胞的总表面积为至少1.5m2。在一些实施方案中，培养基包含碳源、化学缓冲系统、一种或更多种必需氨基酸、一种或更多种维生素和/或辅因子以及一种或更多种无机盐。在一些实施方案中，基质材料包括一种或更多种细胞外基质蛋白。在一些实施方案中，支架包括天然聚合物、生物相容性合成聚合物、合成肽、源自前述中的任一种的复合物(composite)或其任何组合。在一些实施方案中，天然聚合物是胶原蛋白、壳聚糖、纤维素、琼脂糖、褐藻胶、明胶、弹性蛋白、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素和/或透明质酸。在一些实施方案中，生物相容性合成聚合物是聚砜、聚偏氟乙烯、聚乙烯共醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、丙烯酸酯聚合物和/或聚乙二醇。在一些实施方案中，培养在约27℃至约39℃的温度进行。在一些实施方案中，培养在约30℃至约37℃的温度进行。在一些实施方案中，培养在约4％至约6％的CO2的大气浓度进行。在一些实施方案中，培养在约5％的CO2的大气浓度进行。
[0011]在某些实施方案中，本文公开了生物反应器，所述生物反应器包括：(a)包含培养乳制品的顶区室；和(b)至少一种活细胞构建体，所述至少一种活细胞构建体包括：(i)三维支架，所述三维支架具有外表面、限定内腔/基室的内表面和从内表面延伸到外表面的多于一个孔；(ii)基质材料，所述基质材料设置在三维支架的外表面上；(iii)培养基，所述培养基设置在内腔/基室内并与内表面流体地接触；和(iv)设置在基质材料上的至少70％汇合的极化的乳腺细胞的单层，其中乳腺细胞选自由以下组成的组：活的原代乳腺上皮细胞、活的乳腺肌上皮细胞、活的乳腺祖细胞、活的永生化乳腺上皮细胞、活的永生化乳腺肌上皮细胞和活的永生化乳腺祖细胞；其中乳腺细胞的顶表面与顶区室流体地接触。在一些实施方
案中，生物反应器内乳腺细胞的总细胞密度为至少10
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。在一些实施方案中，生物反应器内乳腺细胞的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种活细胞构建体，所述活细胞构建体包括：(a)三维支架，所述三维支架具有外表面、限定内腔/基室的内表面和从所述内表面延伸到所述外表面的多于一个孔；(b)基质材料，所述基质材料设置在所述三维支架的外表面上；(c)培养基，所述培养基设置在所述内腔/基室内并与所述内表面流体地接触；和(d)设置在所述基质材料上的至少70％汇合的极化的乳腺细胞的单层，其中所述乳腺细胞选自由以下组成的组：活的原代乳腺上皮细胞、活的乳腺肌上皮细胞、活的乳腺祖细胞、活的永生化乳腺上皮细胞、活的永生化乳腺肌上皮细胞和活的永生化乳腺祖细胞。2.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述极化的乳腺细胞包括顶表面和基表面。3.根据权利要求2所述的活细胞构建体，其中所述乳腺细胞的基表面与所述培养基流体地接触。4.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述乳腺细胞中的至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％或100％以相同方向极化。5.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述极化的乳腺细胞的单层是至少70％汇合、至少80％汇合、至少90％汇合、至少95％汇合、至少99％汇合或100％汇合。6.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述乳腺细胞包括有组成性活性的催乳素受体蛋白。7.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述培养基包含碳源、化学缓冲系统、一种或更多种必需氨基酸、一种或更多种维生素和/或辅因子以及一种或更多种无机盐。8.根据权利要求7所述的活细胞构建体，其中所述培养基还包含催乳素。9.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述基质材料包括一种或更多种细胞外基质蛋白。10.根据权利要求1所述的活细胞构建体，其中所述三维支架包括天然聚合物、生物相容性合成聚合物、合成肽、源自前述中的任一种的复合物或其任何组合。11.根据权利要求10所述的活细胞构建体，其中所述天然聚合物是胶原蛋白、壳聚糖、纤维素、琼脂糖、褐藻胶、明胶、弹性蛋白、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素和/或透明质酸。12.根据权利要求10所述的活细胞构建体，其中所述生物相容性合成聚合物是聚砜、聚偏氟乙烯、聚乙烯共醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、丙烯酸酯聚合物和/或聚乙二醇。13.一种从乳腺细胞生产分离的培养乳制品的方法，所述方法包括：(a)在生物反应器中在生产所述培养乳制品的条件下培养活细胞构建体，所述活细胞构建体包括：(i)三维支架，所述三维支架具有外表面、限定内腔/基室的内表面和从所述内表面延伸到所述外表面的多于一个孔；(ii)基质材料，所述基质材料设置在所述三维支架的外表面上；(iii)培养基，所述培养基设置在所述内腔/基室内并与所述内表面流体地接触；和(iv)设置在基质材料上的至少70％汇合的极化的乳腺细胞的单层，其中所述乳腺细胞选自由以下组成的组：活的原代乳腺上皮细胞、活的乳腺肌上皮细胞、活的乳腺祖细胞、活
的永生化乳腺上皮细胞、活的永生化乳腺肌上皮细胞和活的永生化乳腺祖细胞；以及(b)分离所述培养乳制品。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述极化的乳腺细胞包括顶表面和基表面。15.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱拉，
申请(专利权)人：生物乳业公司，
类型：发明
国别省市：