近日，浙江大(da)學(xué)生物(wu)系統(tǒng)工(gong)程與食品(pin)科學(xué)學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國際期刊(kan)《Sustainable Materials and Technologies》（中科院(yuan)二區(qū)，IF：9.2）發(fā)表了(le)題為"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研究(jiu)論文。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員利(li)用上海(hai)騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(ce)定培養(yǎng)肉支(zhi)架的硬度、彈(dan)性、膠粘(zhan)性、咀嚼性和(he)回復(fù)性指標(biāo)(biao)。

冷水魚細(xì)胞培(pei)養(yǎng)肉(rou)的生產(chǎn)面臨(lin)一項dute挑戰(zhàn)：細(xì)胞(bao)生長需要顯(xian)著較低的(de)培養(yǎng)(yang)溫度(du)。為此，冷生(sheng)物打印用(yong)生物(wu)墨水需具(ju)備適宜的(de)流變特性(xing)，以維持(chi)細(xì)胞活性。本(ben)研究開發(fā)(fa)了一種新(xin)型復(fù)合(he)水凝膠生物(wu)墨水，其由(you)溫水(shui)魚明膠(jiao)（FG）與冷水魚(yu)明膠（CFG）組(zu)成，經(jīng)優(yōu)化(hua)后可(ke)用于虹(hong)鱒魚肌(ji)肉衛(wèi)星細(xì)胞(bao)（rtMSCs）的低溫（<18°C）3D 生物打(da)?。↙T-bio3DP）。研究團(tuan)隊對該生物墨(mo)水的結(jié)(jie)構(gòu)特性、流(liu)變特(te)性及生物特(te)性進(jin)行了系(xi)統(tǒng)評估。結(jié)果(guo)表明，隨著(zhe) CFG 含量的增加，凝(ning)膠化(hua)溫度從 20.11°C 降至 2.33°C；隨(sui)之而來的(de)儲能模量與(yu)黏度降低（同時(shi)親水性(xing)增強），會對(dui)打印性能和細(xì)(xi)胞行為產(chǎn)生影(ying)響。研究確定(ding)，4FG6CFG 水凝膠是(shi) LT-bio3DP 的最佳組分，其(qi)在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性(xing)、擠出性能和(he)細(xì)胞相容(rong)性方面達(dá)(da)到平衡，能有效(xiao)促進虹鱒(zun)魚肌肉衛(wèi)星細(xì)(xi)胞（rtMSCs）的增殖與(yu)肌源性分化。打(da)印支架(jia)在長期培養(yǎng)過(guo)程中可(ke)保持(chi)形態(tài)(tai)穩(wěn)定，且其質(zhì)地(di)硬度(du)與天然虹鱒(zun)魚肉組(zu)織相當(dāng)。綜上，本(ben)研究為開發(fā)(fa)低溫生(sheng)物打印技(ji)術(shù)及(ji)定制化細(xì)(xi)胞培養(yǎng)生(sheng)物材料提供了(le)創(chuàng)新性(xing)策略。

圖 7. 4FG6CFG 支架與rtMSCs共(gong)培養(yǎng)(yang) 12 天后(hou)的質(zhì)構(gòu)特(te)性分析(xi)（TPA），并與(yu)新鮮(xian)虹鱒(zun)魚肉(rou)對比。（A）虹鱒(zun)魚細(xì)胞(bao)培養(yǎng)肉（CCM）的外觀(guan)。添加食用色(se)素以模擬魚類(lei)組織(zhi)的天然顏色(se)。（B）檢測有(you) / 無細(xì)胞(bao)時支架的硬(ying)度、彈性、膠(jiao)黏性、咀(ju)嚼性和回復(fù)性(xing)。采用單(dan)因素方差(cha)分析（One-way ANOVA）和鄧(deng)肯多重比較檢(jian)驗（Duncan's test）對各組(zu)數(shù)據(jù)(ju)進行比(bi)較。a–c 表(biao)示組間存在顯(xian)著差異(yi)（P < 0.05），樣本量(liang) n = 3。

水凝膠支架的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性對培養(yǎng)肉(rou)產(chǎn)品的整(zheng)體品質(zhì)具有(you)顯著影響。本研(yan)究將培(pei)養(yǎng)肉模型(xing)的質(zhì)構(gòu)特性與(yu)新鮮(xian)虹鱒魚肉的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)進行了(le)對比。如圖 7A 所(suo)示，與(yu)空白支架相(xiang)比，負(fù)載細(xì)胞的(de) 4FG6CFG 支架(jia)在彈性、膠黏性(xing)和咀嚼性方(fang)面均表現(xiàn)出顯(xian)著提升，這可(ke)能是(shi)由于(yu)細(xì)胞(bao)外基質(zhì)(zhi)蛋白(bai)的積累所致(zhi)。此外，盡管該(gai)支架在(zai)其他質(zhì)構(gòu)參(can)數(shù)上與(yu)新鮮魚(yu)肉存(cun)在一定(ding)差異，但(dan)其硬度(du)與新鮮魚肉(rou)相近。在眾多(duo)針對培養(yǎng)肉(rou)（CCM）的研(yan)究中，天然肉類(lei)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性通(tong)常強于培(pei)養(yǎng)肉(rou)。而本研究中觀(guan)察到培養(yǎng)(yang)肉（CCM）質(zhì)構(gòu)特性增(zeng)強的現(xiàn)象(xiang)，可能是因為(wei)復(fù)合水(shui)凝膠(jiao)支架與(yu)大量細(xì)胞實現(xiàn)(xian)了良好(hao)結(jié)合(he)，相比(bi)之下，魚肉(rou)本身的質(zhì)構(gòu)(gou)強度較弱。

參考文(wen)獻(xiàn)：Zhaojing Huang, et al. Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion. Sustainable Materials and Technologies, 2025