藻类与可见光相结合可以为培养肉创造墨水

几年前，一家法国日报发表了一篇题为“韩国利用藻类作为地球食物成分”的文章。这篇文章强调了藻类的生态潜力，西方人通常认为藻类因其柔软和浆状的稠度而没有吸引力。藻类具有吸收大气中二氧化碳的能力，并且产生的碳排放量大大减少。因此，仅仅食用藻类的行为就可以在环境保护中发挥建设性作用。尽管如此，在使用藻类生产养殖肉类方面取得了进展，从而为保护地球提供了一种新方法。此外，藻类还可以用于为患有器官衰竭的人设计人造器官。

由化学工程系和融合科学与技术学院的Hyung Joon Cha教授和POSTECH化学工程系的博士候选人Sangmin Lee和Dr. Geunho Choi领导的研究团队开发了一种以增强细胞为特征的生物墨水生存能力和打印分辨率。这一成就是通过利用从藻类中提取的藻酸盐、一种天然碳水化合物和无害的可见光来实现的。研究成果发表在生物材料领域的国际期刊Carbohydrate Polymers上。

3D 生物打印是一种通过使用含有细胞的生物墨水1)制造人造器官或组织的方法。这项技术在组织工程和再生医学领域具有重大前景，同时由于其生产培育肉的潜力，在未来食品生产中的新兴概念，也引起了食品技术领域的广泛关注。然而，目前可用的生物墨水存在局限性，阻碍细胞流动性并导致低细胞活力和打印分辨率。

为了应对这些挑战，研究团队设计了一种使用可光交联2)藻酸盐的微凝胶。然后，他们开发了一种 3D 打印的生物墨水，通过使用这种可光交联的藻酸盐微凝胶，能够促进自由细胞的运动和增殖。与传统生物墨水相比，这种载有细胞的微凝胶生物墨水可使细胞增殖增加 4 倍。此外，微凝胶在特定时间内受到外力时表现出降低的粘度，即使在变形后也能迅速恢复其初始形状。这些特性显着提高了打印结果的分辨率和层压能力。

领导这项研究的 Hyung Joon Cha 教授解释说：“我们通过使用基于生物材料的生物墨水来设计功能性组织结构，该生物墨水具有出色且稳定的细胞加载能力，可用于实用的 3D 打印。” 他对未来表示乐观，并补充说：“这项技术的未来研究和改进有望推动其在人造器官工程和培育肉生产中的广泛采用。”

该研究由 POSCO Holdings 的创意创新计划和农业、食品和农村事务部的增值食品技术发展计划赞助。

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