近日，浙江大學(xué)(xue)生物(wu)系統(tǒng)工程與食(shi)品科學(xué)(xue)學(xué)院研究人員(yuan)在國際期刊《Sustainable Materials and Technologies》（中(zhong)科院二(er)區(qū)，IF：9.2）發(fā)(fa)表了(le)題為(wei)"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研(yan)究論文。在該論文(wen)中，研究人員(yuan)利用上(shang)海騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測定培養(yǎng)(yang)肉支(zhi)架的(de)硬度、彈性(xing)、膠粘性、咀嚼(jue)性和回(hui)復(fù)性指標(biāo)。

冷水魚細胞(bao)培養(yǎng)(yang)肉的生產(chǎn)(chan)面臨一(yi)項dute挑戰(zhàn)：細(xi)胞生長需要(yao)顯著(zhu)較低的(de)培養(yǎng)溫度。為此(ci)，冷生物打(da)印用生物墨水(shui)需具備適宜的(de)流變特性，以維(wei)持細胞活性。本(ben)研究開發(fā)了(le)一種新型復(fù)合(he)水凝膠生(sheng)物墨水，其(qi)由溫(wen)水魚(yu)明膠（FG）與冷(leng)水魚明(ming)膠（CFG）組成，經(jīng)優(yōu)(you)化后可用于虹(hong)鱒魚肌(ji)肉衛(wèi)星細(xi)胞（rtMSCs）的低溫(wen)（<18°C）3D 生物打?。↙T-bio3DP）。研究(jiu)團隊對該生(sheng)物墨水的(de)結(jié)構(gòu)特性(xing)、流變特性(xing)及生物特性進(jin)行了系(xi)統(tǒng)評估(gu)。結(jié)果表明(ming)，隨著 CFG 含量的(de)增加(jia)，凝膠化(hua)溫度從(cong) 20.11°C 降至 2.33°C；隨之而來(lai)的儲能(neng)模量與黏度(du)降低（同時親(qin)水性增強），會對(dui)打印(yin)性能和細胞行(xing)為產(chǎn)生影響(xiang)。研究確(que)定，4FG6CFG 水凝膠是 LT-bio3DP 的(de)最佳(jia)組分，其在結(jié)構(gòu)(gou)穩(wěn)定性(xing)、擠出性能和細(xi)胞相(xiang)容性方面達(da)到平衡，能有(you)效促進虹鱒魚(yu)肌肉衛(wèi)星細(xi)胞（rtMSCs）的增(zeng)殖與肌源(yuan)性分化。打印(yin)支架在長期(qi)培養(yǎng)過程中(zhong)可保(bao)持形態(tài)穩(wěn)定(ding)，且其質(zhì)地硬度(du)與天然虹鱒魚(yu)肉組(zu)織相當(dāng)。綜(zong)上，本研究為(wei)開發(fā)(fa)低溫生物打印(yin)技術(shù)及定制(zhi)化細胞(bao)培養(yǎng)生物(wu)材料提供了創(chuàng)(chuang)新性(xing)策略。

圖 7. 4FG6CFG 支架與rtMSCs共培(pei)養(yǎng) 12 天(tian)后的質(zhì)構(gòu)特性(xing)分析（TPA），并與新鮮(xian)虹鱒魚(yu)肉對比。（A）虹(hong)鱒魚細胞培(pei)養(yǎng)肉（CCM）的外觀(guan)。添加食(shi)用色素以(yi)模擬魚類(lei)組織的天(tian)然顏色。（B）檢測有(you) / 無細(xi)胞時(shi)支架的硬度、彈(dan)性、膠黏性、咀嚼(jue)性和回復(fù)性(xing)。采用單因素方(fang)差分析（One-way ANOVA）和鄧(deng)肯多(duo)重比較檢驗（Duncan's test）對(dui)各組數(shù)據(jù)進行(xing)比較。a–c 表示組(zu)間存在顯著差(cha)異（P < 0.05），樣本(ben)量 n = 3。

水凝膠支(zhi)架的質(zhì)構(gòu)特性(xing)對培養(yǎng)(yang)肉產(chǎn)品的整(zheng)體品(pin)質(zhì)具(ju)有顯著(zhu)影響。本研究(jiu)將培養(yǎng)肉(rou)模型(xing)的質(zhì)構(gòu)特(te)性與新(xin)鮮虹鱒魚肉(rou)的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)進行了對(dui)比。如圖 7A 所示(shi)，與空白(bai)支架(jia)相比，負(fu)載細胞的 4FG6CFG 支架(jia)在彈性、膠黏(nian)性和咀嚼(jue)性方面均表(biao)現(xiàn)出顯(xian)著提升(sheng)，這可能是由(you)于細胞外基(ji)質(zhì)蛋白的(de)積累所致。此外(wai)，盡管該支架在(zai)其他質(zhì)構(gòu)參(can)數(shù)上與(yu)新鮮魚肉存在(zai)一定差異，但(dan)其硬度(du)與新鮮魚肉(rou)相近(jin)。在眾多針對(dui)培養(yǎng)肉（CCM）的研(yan)究中，天(tian)然肉(rou)類的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)通常強于培(pei)養(yǎng)肉(rou)。而本研究中觀(guan)察到培養(yǎng)肉(rou)（CCM）質(zhì)構(gòu)特性增強(qiang)的現(xiàn)象(xiang)，可能是因為(wei)復(fù)合(he)水凝膠支架(jia)與大量細胞實(shi)現(xiàn)了(le)良好(hao)結(jié)合，相比之下(xia)，魚肉本身的質(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