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上(shàng)海騰(téng)拔(bá)質(zhì)構儀(yí)助力(lì)浙江大(dà)學(xué)發表3D生(shēng)物打(dǎ)印(yìn)培養肉的期刊論文

更新時間(jiān)：2025-09-03

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近日，浙(zhè)江(jiāng)大(dà)學(xué)生物(wù)係統(tǒng)工程與食品(pǐn)科(kē)學學院研(yán)究人(rén)員(yuán)在(zài)國際期(qī)刊(kān)《Sustainable Materials and Technologies》（中(zhōng)科院二(èr)區(qū)，IF：9.2）發表了題為"Cold-temperature 3D bioprinting for cultured meat: A case of rainbow trout cell cultivtion"的研究(jiū)論文(wén)。在該論文(wén)中，研究人員(yuán)利用上(shàng)海騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構儀用(yòng)於測定培養(yǎng)肉支架的硬(yìng)度(dù)，彈性，膠粘性，咀嚼(jiáo)性和回復(fù)性指標。

上(shàng)海騰拔質構(gòu)儀(yí)助力浙江(jiāng)大學發表3D生(shēng)物打印(yìn)培養肉的期刊(kān)論(lùn)文(wén)

冷水魚(yú)細(xì)胞培(péi)養(yǎng)肉的生(shēng)產麵(miàn)臨一項(xiàng)dute挑戰(zhàn)：細胞生長(cháng)需要顯著(zhù)較(jiào)低(dī)的(dí)培養溫(wēn)度。為此，冷(lěng)生(shēng)物(wù)打印(yìn)用(yòng)生物墨水(shuǐ)需(xū)具(jù)備(bèi)適宜(yí)的流(liú)變(biàn)特(tè)性，以維(wéi)持細(xì)胞(bāo)活性(xìng)。本(běn)研究(jiū)開(kāi)發了一種(zhǒng)新型復合(hé)水(shuǐ)凝(níng)膠生物墨水，其由(yóu)溫水魚(yú)明(míng)膠（FG）與(yǔ)冷(lěng)水(shuǐ)魚(yú)明(míng)膠（CFG）組成，經優(yōu)化後可(kě)用於虹鱒(zūn)魚肌肉衛星(xīng)細(xì)胞（rtMSCs）的低溫（<18°C）3D 生(shēng)物(wù)打印（LT-bio3DP）。研究團(tuán)隊對該生(shēng)物(wù)墨(mò)水(shuǐ)的結構特(tè)性，流(liú)變特性及生物特性(xìng)進(jìn)行了(liǎo)係(xì)統(tǒng)評(píng)估。結果表明，隨(suí)著 CFG 含(hán)量的增(zēng)加(jiā)，凝膠(jiāo)化(huà)溫(wēn)度從 20.11°C 降至(zhì) 2.33°C；隨之(zhī)而來的(dí)儲能模量與黏度(dù)降(jiàng)低(dī)（同時親(qīn)水(shuǐ)性增(zēng)強），會對打印性(xìng)能(néng)和(hé)細胞行(háng)為產生(shēng)影(yǐng)響。研究(jiū)確(què)定(dìng)，4FG6CFG 水(shuǐ)凝(níng)膠是 LT-bio3DP 的(dí)最(zuì)佳(jiā)組(zǔ)分，其在結構穩(wěn)定性，擠出性能和(hé)細(xì)胞相(xiāng)容(róng)性(xìng)方(fāng)麵達到(dào)平(píng)衡(héng)，能有效(xiào)促(cù)進(jìn)虹(hóng)鱒(zūn)魚肌肉(ròu)衛星(xīng)細胞（rtMSCs）的(dí)增殖(zhí)與(yǔ)肌(jī)源(yuán)性分化。打印支(zhī)架在長(cháng)期(qī)培養過程中(zhōng)可保持形態(tài)穩定，且其質(zhì)地硬(yìng)度與(yǔ)天然(rán)虹鱒魚(yú)肉(ròu)組(zǔ)織(zhī)相當(dāng)。綜(zōng)上，本研(yán)究為開發低(dī)溫生(shēng)物(wù)打印技術(shù)及定製(zhì)化細(xì)胞培(péi)養生(shēng)物材料提供(gōng)了創新(xīn)性(xìng)策略。

上(shàng)海騰拔質構(gòu)儀(yí)助(zhù)力浙江大學發表(biǎo)3D生物打印培養肉的(dí)期刊(kān)論文

圖(tú) 7. 4FG6CFG 支架(jià)與rtMSCs共培養(yǎng) 12 天(tiān)後(hòu)的(dí)質構(gòu)特性(xìng)分(fēn)析（TPA），並與新鮮虹(hóng)鱒(zūn)魚肉對(duì)比(bǐ)。（A）虹鱒(zūn)魚細胞(bāo)培養(yǎng)肉（CCM）的外(wài)觀。添(tiān)加(jiā)食用(yòng)色(sè)素以(yǐ)模擬魚類組織的天(tiān)然顏色(sè)。（B）檢測有(yǒu) / 無細(xì)胞時支(zhī)架的(dí)硬度，彈(dàn)性(xìng)，膠黏性，咀嚼性和(hé)回復性。采(cǎi)用(yòng)單(dān)因素方(fāng)差(chà)分(fēn)析(xī)（One-way ANOVA）和鄧肯多重比較檢驗（Duncan's test）對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行(háng)比較(jiào)。a–c 表示(shì)組(zǔ)間(jiān)存在顯(xiǎn)著(zhù)差(chà)異(yì)（P < 0.05），樣(yàng)本量 n = 3。

水凝膠支架(jià)的質構特性對培(péi)養肉產品(pǐn)的整(zhěng)體品質具(jù)有顯(xiǎn)著影(yǐng)響。本研(yán)究(jiū)將培(péi)養肉(ròu)模(mó)型的(dí)質構(gòu)特性(xìng)與新(xīn)鮮(xiān)虹鱒(zūn)魚肉的質(zhì)構特性進(jìn)行了(liǎo)對(duì)比(bǐ)。如圖(tú) 7A 所示，與空白支架(jià)相比，負(fù)載細胞(bāo)的(dí) 4FG6CFG 支(zhī)架(jià)在彈性(xìng)，膠黏(nián)性和咀(jǔ)嚼性方麵均表(biǎo)現(xiàn)出顯(xiǎn)著(zhù)提升(shēng)，這可能(néng)是(shì)由於(yú)細胞外基質蛋(dàn)白的積(jī)累(léi)所(suǒ)致。此外，盡(jìn)管該支架在其(qí)他質(zhì)構(gòu)參數上與(yǔ)新鮮魚肉存(cún)在(zài)一(yī)定差(chà)異(yì)，但(dàn)其硬(yìng)度(dù)與新(xīn)鮮(xiān)魚肉相近(jìn)。在(zài)眾(zhòng)多(duō)針(zhēn)對培養(yǎng)肉（CCM）的研究(jiū)中，天然(rán)肉類(lèi)的(dí)質構(gòu)特(tè)性通常強(qiáng)於(yú)培養肉。而本研究中觀(guān)察(chá)到培(péi)養肉（CCM）質構特性增(zēng)強的現(xiàn)象，可(kě)能(néng)是因為(wéi)復合水凝膠(jiāo)支架與大量(liáng)細(xì)胞實現了良好結合，相比之下(xià)，魚肉(ròu)本身的質(zhì)構強(qiáng)度較弱。

參(cān)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