上(shang)海(hai)騰拔(ba)質(zhi)構儀(yi)助力浙(zhe)江大學發表(biao)3D生(sheng)物(wu)打(da)印培(pei)養(yang)肉的期(qi)刊(kan)論文

近(jin)日，浙江大學生(sheng)物(wu)系統(tong)工程(cheng)與(yu)食(shi)品(pin)科(ke)學(xue)學(xue)院(yuan)研究(jiu)人員(yuan)在國(guo)際(ji)期(qi)刊(kan)《Sustainable Materials and Technologies》（中(zhong)科(ke)院(yuan)二(er)區(qu)，IF：9.2）發表(biao)了題為"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研究(jiu)論文。在該論文中(zhong)，研(yan)究(jiu)人員(yuan)利(li)用上海(hai)騰拔(ba)Universal TA國(guo)產(chan)質(zhi)構儀(yi)用於測(ce)定(ding)培(pei)養(yang)肉支架(jia)的硬(ying)度、彈性、膠粘性、咀嚼性和回復性指標。

冷(leng)水魚(yu)細胞(bao)培(pei)養(yang)肉的生產(chan)面(mian)臨壹項dute挑(tiao)戰(zhan)：細胞(bao)生(sheng)長需(xu)要顯著較(jiao)低(di)的培(pei)養(yang)溫度。為(wei)此，冷(leng)生物(wu)打(da)印用生物(wu)墨水需具(ju)備適宜的流變特(te)性，以維持細胞(bao)活(huo)性。本研(yan)究(jiu)開發了壹種新(xin)型(xing)復(fu)合水凝膠生(sheng)物(wu)墨水，其由溫水魚(yu)明(ming)膠（FG）與(yu)冷(leng)水魚(yu)明(ming)膠（CFG）組(zu)成，經優(you)化(hua)後可(ke)用於虹(hong)鱒魚(yu)肌肉衛(wei)星(xing)細胞(bao)（rtMSCs）的低(di)溫(wen)（<18°C）3D 生物(wu)打(da)印（LT-bio3DP）。研(yan)究(jiu)團隊對該生(sheng)物(wu)墨水的結構特(te)性、流變特(te)性及生物(wu)特(te)性進行(xing)了系統(tong)評(ping)估。結(jie)果表明(ming)，隨著(zhe) CFG 含(han)量的增加，凝膠化(hua)溫度(du)從 20.11°C 降至 2.33°C；隨之而(er)來的儲能模(mo)量與(yu)黏度(du)降低(di)（同時親水性增強），會(hui)對(dui)打(da)印性能和(he)細胞(bao)行(xing)為產(chan)生影響。研(yan)究(jiu)確定(ding)，4FG6CFG 水凝膠是(shi) LT-bio3DP 的最佳(jia)組(zu)分(fen)，其在結構穩(wen)定(ding)性、擠(ji)出(chu)性能和(he)細胞(bao)相(xiang)容性方面(mian)達(da)到(dao)平衡，能有(you)效促(cu)進虹鱒(zun)魚(yu)肌肉衛(wei)星(xing)細胞(bao)（rtMSCs）的增殖(zhi)與肌(ji)源(yuan)性分(fen)化(hua)。打(da)印支(zhi)架在長期(qi)培(pei)養(yang)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)保持形(xing)態(tai)穩(wen)定(ding)，且其質(zhi)地(di)硬(ying)度與天(tian)然(ran)虹鱒(zun)魚(yu)肉組(zu)織相(xiang)當(dang)。綜上(shang)，本(ben)研(yan)究(jiu)為開發低(di)溫(wen)生物(wu)打(da)印技(ji)術及定(ding)制化(hua)細胞(bao)培(pei)養(yang)生物(wu)材(cai)料提供了創新(xin)性策略(lve)。

圖(tu) 7. 4FG6CFG 支(zhi)架與rtMSCs共(gong)培(pei)養(yang) 12 天(tian)後(hou)的質(zhi)構特(te)性分(fen)析(xi)（TPA），並(bing)與新(xin)鮮虹(hong)鱒(zun)魚(yu)肉對比(bi)。（A）虹鱒(zun)魚(yu)細胞(bao)培(pei)養(yang)肉（CCM）的外觀(guan)。添加食(shi)用色素(su)以模擬魚(yu)類組(zu)織的天(tian)然(ran)顏色。（B）檢測(ce)有(you) / 無細胞(bao)時支架的硬(ying)度、彈性、膠黏性、咀嚼性和回復性。采用單因(yin)素(su)方差分(fen)析(xi)（One-way ANOVA）和(he)鄧肯多重(zhong)比較(jiao)檢驗（Duncan's test）對各(ge)組(zu)數據進(jin)行(xing)比較(jiao)。a–c 表(biao)示組(zu)間存(cun)在顯著差異（P < 0.05），樣本(ben)量 n = 3。

水凝膠支(zhi)架(jia)的質(zhi)構特(te)性對培(pei)養(yang)肉產(chan)品(pin)的整體(ti)品(pin)質(zhi)具(ju)有(you)顯著影響。本(ben)研(yan)究(jiu)將培(pei)養(yang)肉模型(xing)的質(zhi)構特(te)性與新(xin)鮮虹(hong)鱒(zun)魚(yu)肉的質(zhi)構特(te)性進行(xing)了對比(bi)。如(ru)圖 7A 所示，與空(kong)白支(zhi)架相比(bi)，負載細胞(bao)的 4FG6CFG 支架(jia)在彈性、膠黏性和咀嚼性方面(mian)均表(biao)現出(chu)顯著提(ti)升，這(zhe)可(ke)能是(shi)由於細胞(bao)外(wai)基質(zhi)蛋(dan)白的積累所致。此外(wai)，盡管該支(zhi)架(jia)在其他質(zhi)構參數上與(yu)新(xin)鮮魚(yu)肉存在壹定(ding)差異，但(dan)其硬(ying)度與新(xin)鮮魚(yu)肉相近(jin)。在眾多針(zhen)對培(pei)養(yang)肉（CCM）的研究(jiu)中，天(tian)然(ran)肉類的質(zhi)構特(te)性通常(chang)強於培(pei)養(yang)肉。而本(ben)研究(jiu)中觀(guan)察到(dao)培(pei)養(yang)肉（CCM）質(zhi)構特(te)性增強的現象，可(ke)能是(shi)因(yin)為(wei)復合水凝膠支(zhi)架(jia)與大量細胞(bao)實(shi)現(xian)了良好(hao)結(jie)合(he)，相比之下(xia)，魚(yu)肉本身(shen)的質(zhi)構強度較(jiao)弱。

參考(kao)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