近日，浙江(jiang)大學(xué)生物(wu)系統(tǒng)工程與食(shi)品科學(xué)學(xué)院(yuan)研究人員在(zai)國際(ji)期刊《Sustainable Materials and Technologies》（中科院(yuan)二區(qū)，IF：9.2）發(fā)表了(le)題為(wei)"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研究論(lun)文。在該論文中，研(yan)究人(ren)員利用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定(ding)培養(yǎng)(yang)肉支架的(de)硬度、彈(dan)性、膠粘性(xing)、咀嚼性和回(hui)復(fù)性指標(biāo)。

冷水魚(yu)細(xì)胞培養(yǎng)肉的(de)生產(chǎn)(chan)面臨一項dute挑(tiao)戰(zhàn)：細(xì)胞生(sheng)長需要顯著較(jiao)低的培養(yǎng)溫度(du)。為此，冷(leng)生物(wu)打印(yin)用生(sheng)物墨(mo)水需具(ju)備適宜的流變(bian)特性(xing)，以維持細(xì)胞(bao)活性。本研(yan)究開發(fā)了一(yi)種新型復(fù)合(he)水凝膠生物(wu)墨水，其由溫水(shui)魚明(ming)膠（FG）與冷(leng)水魚明(ming)膠（CFG）組(zu)成，經(jīng)優(yōu)化后可(ke)用于虹鱒魚(yu)肌肉(rou)衛(wèi)星細(xì)(xi)胞（rtMSCs）的低溫(wen)（<18°C）3D 生物打?。↙T-bio3DP）。研(yan)究團(tuan)隊對該生物(wu)墨水的結(jié)構(gòu)特(te)性、流變(bian)特性及生(sheng)物特性(xing)進行(xing)了系統(tǒng)評估。結(jié)(jie)果表明，隨著(zhe) CFG 含量的(de)增加，凝膠化(hua)溫度從 20.11°C 降(jiang)至 2.33°C；隨之而來(lai)的儲能模量(liang)與黏度降低（同(tong)時親(qin)水性(xing)增強(qiang)），會對打印(yin)性能和(he)細(xì)胞行為(wei)產(chǎn)生影響(xiang)。研究確定(ding)，4FG6CFG 水凝膠是(shi) LT-bio3DP 的最佳組分(fen)，其在結(jié)構(gòu)穩(wěn)(wen)定性、擠出(chu)性能和細(xì)(xi)胞相(xiang)容性方面(mian)達(dá)到平衡(heng)，能有(you)效促進虹鱒魚(yu)肌肉衛(wèi)(wei)星細(xì)胞（rtMSCs）的增殖(zhi)與肌源性(xing)分化。打(da)印支(zhi)架在長期培(pei)養(yǎng)過程中可保(bao)持形態(tài)穩(wěn)定，且(qie)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)低(di)溫生物(wu)打印(yin)技術(shù)及定制化(hua)細(xì)胞(bao)培養(yǎng)生物(wu)材料提供(gong)了創(chuàng)新(xin)性策略。

圖 7. 4FG6CFG 支架(jia)與rtMSCs共培(pei)養(yǎng) 12 天后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析（TPA），并(bing)與新鮮虹(hong)鱒魚肉對(dui)比。（A）虹鱒(zun)魚細(xì)胞培養(yǎng)(yang)肉（CCM）的(de)外觀。添(tian)加食用色素以(yi)模擬魚(yu)類組(zu)織的(de)天然顏色。（B）檢(jian)測有 / 無細(xì)胞時(shi)支架的硬(ying)度、彈性、膠黏性(xing)、咀嚼性和(he)回復(fù)性。采用(yong)單因素方差分(fen)析（One-way ANOVA）和鄧肯(ken)多重比較檢(jian)驗（Duncan's test）對各組數(shù)據(jù)(ju)進行比較(jiao)。a–c 表示組間存(cun)在顯著差(cha)異（P < 0.05），樣本(ben)量 n = 3。

水凝膠(jiao)支架的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性對培(pei)養(yǎng)肉產(chǎn)(chan)品的(de)整體品(pin)質(zhì)具有顯著(zhu)影響。本(ben)研究(jiu)將培養(yǎng)(yang)肉模型(xing)的質(zhì)構(gòu)特性(xing)與新鮮(xian)虹鱒魚肉(rou)的質(zhì)構(gòu)特(te)性進(jin)行了對比。如圖(tu) 7A 所示，與空白支(zhi)架相比，負(fù)載(zai)細(xì)胞的 4FG6CFG 支架在(zai)彈性、膠黏性和(he)咀嚼(jue)性方(fang)面均(jun)表現(xiàn)出(chu)顯著提(ti)升，這可能是(shi)由于(yu)細(xì)胞外基(ji)質(zhì)蛋白的積(ji)累所(suo)致。此外，盡(jin)管該支架在(zai)其他質(zhì)構(gòu)參(can)數(shù)上(shang)與新(xin)鮮魚肉存(cun)在一定(ding)差異，但(dan)其硬度與(yu)新鮮魚肉相近(jin)。在眾(zhong)多針對(dui)培養(yǎng)肉（CCM）的研(yan)究中，天然肉(rou)類的質(zhì)構(gòu)特性(xing)通常強于(yu)培養(yǎng)(yang)肉。而本研(yan)究中觀察到(dao)培養(yǎng)(yang)肉（CCM）質(zhì)構(gòu)特性(xing)增強的(de)現(xiàn)象(xiang)，可能是因為(wei)復(fù)合水凝(ning)膠支架與大(da)量細(xì)胞實(shi)現(xiàn)了良好結(jié)(jie)合，相比之下(xia)，魚肉本身(shen)的質(zhì)構(gòu)(gou)強度(du)較弱。

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