上海腾拔质构仪助力浙江大学在Cell子刊发表论文

近日，浙江大学食品科学与营养系研究人员在Cell子刊《Cell Reports Physical Science》发表了题为“Spore-embedded scaffolds for enhanced mass transport and programmable biomanufacturing"的研究性论文。在该论文中，研究人员利用上海腾拔Universal TA研究型质构仪用于测定支架的硬度和弹性。

本研究提出一种生物制造策略，将传统发酵原理与3D打印技术相结合，实现农业废弃物的高值化利用。3D 打印真菌支架能够实现孢子精准分布与微环境优化，显著提升物质传输效率，并激活真菌的生长、繁殖及生物合成能力，使真菌生物量与类胡萝卜素产量分别提高3.42 倍和3.27 倍。值得注意的是，本研究开发的基于豆渣的食品级生物墨水在支架构建中发挥关键作用，其含有的多糖与纤维赋予支架分级多孔结构，改善氧气传输、保水性与养分缓释效果，从而提升真菌相容性与生长性能。借助 3D 打印的结构可编程性，该平台可实现模块化接种、结构‑环境耦合调控与连续化培养，并在冻融、液氮、紫外光等jiduan条件下表现出优异的稳定性。这种可定制、高稳定性的系统在生物制造、未来食品和环境修复等领域展现出广阔的应用潜力。

图形摘要

除粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）外，多种真菌同样可产生纤维素酶和漆酶，这为后续支架在环境修复中的应用提供了重要参考。菌丝在支架内的生长不仅提升了真菌生物量的代谢能力，还增强了支架的力学稳定性。菌丝穿透生物墨水材料并形成交织网络，提高了支架的拉伸强度、支撑性与回弹性（图 E–G）。菌丝体与废弃物材料的这种天然结合为制备低成本弹性材料提供了可能。将真菌菌株的产酶能力与支架的力学稳定性相结合，我们推测这类支架在环境修复领域具有潜在应用价值，尤其在土壤与水体修复方面。

(E)： 培养后的 B22S4 支架作为弹性材料的潜力：压缩后可迅速回弹至原始形状。比例尺：10 mm。(F) 和 (G)： 不同打印层数的 B22S4 支架在不同湿度条件下培养后的硬度（F）与弹性（G）（命名方式：层数‑湿度‑培养天数）。

参考文献：Bijie Wang, et al.Spore-embedded scaffolds for enhanced mass transport and programmable biomanufacturing. Cell Reports Physical Science, 2026