近日，浙江大(da)學(xué)生物系統(tǒng)工(gong)程與食品科(ke)學(xué)學(xué)院(yuan)研究人(ren)員在(zai)國(guó)際期刊(kan)《Sustainable Materials and Technologies》（中科院二區(qū)(qu)，IF：9.2）發(fā)表(biao)了題(ti)為"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研究論文(wen)。在該論文中，研(yan)究人員利(li)用上海騰拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)定培養(yǎng)肉(rou)支架(jia)的硬(ying)度、彈性、膠粘(zhan)性、咀嚼性(xing)和回復(fù)(fu)性指標(biāo)。

冷水魚(yú)細(xì)胞培(pei)養(yǎng)肉的生產(chǎn)面(mian)臨一(yi)項(xiàng)dute挑戰(zhàn)：細(xì)(xi)胞生長(zhǎng)需要(yao)顯著較低(di)的培(pei)養(yǎng)溫度。為此(ci)，冷生物打(da)印用生物墨水(shui)需具備適(shi)宜的流變(bian)特性，以(yi)維持細(xì)胞活性(xing)。本研究(jiu)開(kāi)發(fā)了(le)一種新(xin)型復(fù)合(he)水凝膠(jiao)生物墨(mo)水，其由(you)溫水魚(yú)明(ming)膠（FG）與冷水魚(yú)明(ming)膠（CFG）組成，經(jīng)優(yōu)化(hua)后可用于虹鱒(zun)魚(yú)肌肉衛(wèi)星細(xì)(xi)胞（rtMSCs）的低溫(wen)（<18°C）3D 生物打印（LT-bio3DP）。研究(jiu)團(tuán)隊(duì)對(duì)(dui)該生物墨水的(de)結(jié)構(gòu)特性、流(liu)變特性及(ji)生物特性(xing)進(jìn)行了系統(tǒng)(tong)評(píng)估。結(jié)(jie)果表明，隨著(zhe) CFG 含量的增加(jia)，凝膠化溫度從(cong) 20.11°C 降至 2.33°C；隨之而來(lái)(lai)的儲(chǔ)能模量(liang)與黏(nian)度降低（同(tong)時(shí)親水性(xing)增強(qiáng)），會(huì)(hui)對(duì)打(da)印性能和細(xì)(xi)胞行為產(chǎn)生(sheng)影響。研(yan)究確定，4FG6CFG 水凝膠(jiao)是 LT-bio3DP 的最佳(jia)組分，其在結(jié)(jie)構(gòu)穩(wěn)定性、擠(ji)出性能和(he)細(xì)胞相容(rong)性方面(mian)達(dá)到平衡，能有(you)效促進(jìn)虹鱒(zun)魚(yú)肌(ji)肉衛(wèi)星(xing)細(xì)胞（rtMSCs）的增殖(zhi)與肌源(yuan)性分化。打(da)印支(zhi)架在長(zhǎng)期培養(yǎng)(yang)過(guò)程中(zhong)可保持(chi)形態(tài)穩(wěn)定，且(qie)其質(zhì)地硬度與(yu)天然虹鱒魚(yú)肉(rou)組織相當(dāng)。綜(zong)上，本(ben)研究為開(kāi)發(fā)(fa)低溫生物打印(yin)技術(shù)(shu)及定制(zhi)化細(xì)胞培(pei)養(yǎng)生物材料提(ti)供了創(chuàng)新性(xing)策略。

圖 7. 4FG6CFG 支架與rtMSCs共培(pei)養(yǎng) 12 天后的質(zhì)構(gòu)(gou)特性分析（TPA），并與(yu)新鮮虹鱒魚(yú)肉(rou)對(duì)比。（A）虹(hong)鱒魚(yú)(yu)細(xì)胞培(pei)養(yǎng)肉(rou)（CCM）的外(wai)觀。添加食用色(se)素以(yi)模擬魚(yú)類組織(zhi)的天(tian)然顏色。（B）檢測(cè)(ce)有 / 無(wú)細(xì)胞(bao)時(shí)支架的(de)硬度、彈(dan)性、膠黏(nian)性、咀嚼性(xing)和回復(fù)性(xing)。采用單因素(su)方差分(fen)析（One-way ANOVA）和(he)鄧肯(ken)多重比較(jiao)檢驗(yàn)（Duncan's test）對(duì)各組(zu)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(jiao)。a–c 表示組間(jian)存在顯(xian)著差異（P < 0.05），樣(yang)本量 n = 3。

水凝(ning)膠支(zhi)架的(de)質(zhì)構(gòu)特性(xing)對(duì)培養(yǎng)肉產(chǎn)品(pin)的整(zheng)體品質(zhì)具(ju)有顯著影響。本(ben)研究將培養(yǎng)(yang)肉模型的質(zhì)(zhi)構(gòu)特性與(yu)新鮮(xian)虹鱒魚(yú)(yu)肉的質(zhì)構(gòu)特(te)性進(jìn)(jin)行了對(duì)比(bi)。如圖 7A 所示，與空(kong)白支架相比(bi)，負(fù)載(zai)細(xì)胞(bao)的 4FG6CFG 支(zhi)架在(zai)彈性、膠黏(nian)性和咀嚼性(xing)方面均表現(xiàn)出(chu)顯著提升，這(zhe)可能(neng)是由(you)于細(xì)胞外基(ji)質(zhì)蛋白的積累(lei)所致。此外(wai)，盡管該支架(jia)在其(qi)他質(zhì)構(gòu)參(can)數(shù)上與新鮮(xian)魚(yú)肉存在一定(ding)差異，但其硬度(du)與新鮮魚(yú)肉(rou)相近。在眾多針(zhen)對(duì)培養(yǎng)肉(rou)（CCM）的研(yan)究中，天然(ran)肉類的質(zhì)構(gòu)(gou)特性(xing)通常強(qiáng)于培養(yǎng)(yang)肉。而本(ben)研究中觀察到(dao)培養(yǎng)肉(rou)（CCM）質(zhì)構(gòu)特性(xing)增強(qiáng)(qiang)的現(xiàn)象，可能是(shi)因?yàn)閺?fù)(fu)合水凝(ning)膠支架與大量(liang)細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了(le)良好(hao)結(jié)合，相比之下(xia)，魚(yú)肉本身的(de)質(zhì)構(gòu)強(qiáng)度較弱(ruo)。

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