近日，浙江大學(xué)(xue)生物系統(tǒng)工程(cheng)與食品科(ke)學(xué)學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國際期刊(kan)《Sustainable Materials and Technologies》（中科院二(er)區(qū)，IF：9.2）發(fā)表了題(ti)為"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研究(jiu)論文。在該(gai)論文中，研究(jiu)人員利(li)用上(shang)海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測定培(pei)養(yǎng)肉支架的(de)硬度、彈性(xing)、膠粘(zhan)性、咀嚼性和(he)回復(fù)(fu)性指標(biāo)。

冷水魚細(xì)胞(bao)培養(yǎng)肉的生(sheng)產(chǎn)面臨一項(xiang)dute挑戰(zhàn)：細(xì)(xi)胞生長需要顯(xian)著較(jiao)低的培養(yǎng)溫度(du)。為此，冷(leng)生物打印用(yong)生物墨水需(xu)具備適宜的(de)流變特性，以(yi)維持細(xì)胞活(huo)性。本研究開發(fā)(fa)了一種新型(xing)復(fù)合水凝膠(jiao)生物墨水，其(qi)由溫水魚明(ming)膠（FG）與冷(leng)水魚(yu)明膠（CFG）組成，經(jīng)優(yōu)(you)化后可(ke)用于虹(hong)鱒魚肌肉衛(wèi)星(xing)細(xì)胞（rtMSCs）的(de)低溫（<18°C）3D 生物(wu)打?。↙T-bio3DP）。研究團(tuan)隊對該生物墨(mo)水的(de)結(jié)構(gòu)特性(xing)、流變特(te)性及生(sheng)物特性進(jin)行了(le)系統(tǒng)評(ping)估。結(jié)果表明(ming)，隨著 CFG 含量的(de)增加，凝膠(jiao)化溫度從(cong) 20.11°C 降至 2.33°C；隨(sui)之而來的(de)儲能(neng)模量與(yu)黏度降(jiang)低（同時(shi)親水(shui)性增強），會(hui)對打印性能和(he)細(xì)胞行為產(chǎn)(chan)生影(ying)響。研究確定，4FG6CFG 水(shui)凝膠是 LT-bio3DP 的最佳(jia)組分，其(qi)在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性(xing)、擠出性能和(he)細(xì)胞(bao)相容性方面(mian)達(dá)到平衡(heng)，能有效促進(jin)虹鱒(zun)魚肌肉衛(wèi)星(xing)細(xì)胞(bao)（rtMSCs）的增(zeng)殖與肌(ji)源性分化。打印(yin)支架在長期(qi)培養(yǎng)過(guo)程中可保持形(xing)態(tài)穩(wěn)定，且(qie)其質(zhì)地(di)硬度(du)與天然(ran)虹鱒魚(yu)肉組織相當(dāng)。綜(zong)上，本研究(jiu)為開發(fā)低(di)溫生(sheng)物打印技(ji)術(shù)及定制化(hua)細(xì)胞培養(yǎng)(yang)生物材料(liao)提供(gong)了創(chuàng)新(xin)性策略。

圖 7. 4FG6CFG 支(zhi)架與rtMSCs共培(pei)養(yǎng) 12 天后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析(xi)（TPA），并與新鮮虹(hong)鱒魚肉對比。（A）虹(hong)鱒魚細(xì)(xi)胞培(pei)養(yǎng)肉（CCM）的外觀(guan)。添加食(shi)用色素以模(mo)擬魚類組織的(de)天然顏色(se)。（B）檢測有(you) / 無細(xì)胞時(shi)支架的硬(ying)度、彈(dan)性、膠黏性(xing)、咀嚼性和回復(fù)(fu)性。采用單因(yin)素方(fang)差分析(xi)（One-way ANOVA）和鄧肯多重比(bi)較檢驗（Duncan's test）對各(ge)組數(shù)據(jù)進行比(bi)較。a–c 表示組間(jian)存在(zai)顯著差異（P < 0.05），樣本(ben)量 n = 3。

水凝膠支架的(de)質(zhì)構(gòu)特(te)性對培養(yǎng)肉(rou)產(chǎn)品的(de)整體品(pin)質(zhì)具(ju)有顯著(zhu)影響。本研(yan)究將(jiang)培養(yǎng)肉模型的(de)質(zhì)構(gòu)(gou)特性與(yu)新鮮虹鱒魚肉(rou)的質(zhì)構(gòu)特性進(jin)行了對(dui)比。如圖 7A 所示，與(yu)空白支架(jia)相比(bi)，負(fù)載細(xì)胞的 4FG6CFG 支(zhi)架在(zai)彈性、膠黏性和(he)咀嚼性方面均(jun)表現(xiàn)出顯著提(ti)升，這可能是(shi)由于(yu)細(xì)胞外基質(zhì)(zhi)蛋白(bai)的積(ji)累所致(zhi)。此外，盡管該(gai)支架(jia)在其他質(zhì)(zhi)構(gòu)參(can)數(shù)上與(yu)新鮮魚肉存(cun)在一定差異，但(dan)其硬度與新(xin)鮮魚肉相近(jin)。在眾多針(zhen)對培養(yǎng)(yang)肉（CCM）的研究中(zhong)，天然肉(rou)類的質(zhì)構(gòu)特(te)性通(tong)常強于培養(yǎng)肉(rou)。而本研究中觀(guan)察到(dao)培養(yǎng)肉（CCM）質(zhì)構(gòu)特(te)性增強的現(xiàn)(xian)象，可能是因(yin)為復(fù)(fu)合水(shui)凝膠支(zhi)架與大量(liang)細(xì)胞實現(xiàn)(xian)了良(liang)好結(jié)合，相比(bi)之下，魚肉本(ben)身的質(zhì)(zhi)構(gòu)強度較(jiao)弱。

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