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3D 打印在食品領(lǐng)域中應(yīng)用具有諸多優(yōu)點,，例如定制化食品設(shè)計,、個性化和數(shù)字化營養(yǎng)定制、簡化食品供應(yīng)鏈和拓寬食品原料來源等等,。
此前,，基于 “人造肉” 技術(shù)培育出的大多是非結(jié)構(gòu)化的肉類食物。例如肯德基曾宣布與俄羅斯公司 3D Bioprinting Solutions 合作開發(fā)生物打印技術(shù),，從而能夠利用雞肉細胞和植物材料 “打印” 雞肉,。通常情況下，利用 3D 打印出的肉類產(chǎn)物僅能夠模仿絞肉的味道和質(zhì)地,。想要在 “人造肉” 中模擬出交織的脂肪,、肌肉和血管組織，使其在成分和結(jié)構(gòu)上與真正的牛排相似,，仍然具有極大的挑戰(zhàn)性,。和牛作為牛肉市場中價格最貴的牛肉之一，含有大量的肌肉內(nèi)脂肪,，使得該類牛肉具有獨特的味道和大理石花紋,。日前,，日本大阪大學(xué)的研究人員借助于 3D 打印技術(shù)和干細胞技術(shù),，研制出世界第一款 3D 打印和牛肉，盡可能準確地再現(xiàn)了其紋理,，并包含了脂肪,、肌肉和血管等復(fù)雜結(jié)構(gòu),。相關(guān)研究報告發(fā)表在 Nature Communications 雜志上。（來源：Nature Communications）“使用牛肉的組織結(jié)構(gòu)作為模型,，我們開發(fā)了新的 3D 打印方法,，重現(xiàn)了肌肉纖維、脂肪和血管等復(fù)雜結(jié)構(gòu),?！?研究人員稱，這項技術(shù)可廣泛提供養(yǎng)殖肉,，更接近于現(xiàn)有產(chǎn)品,。在未來，相關(guān)技術(shù)將允許消費者根據(jù)自己口味訂購肉制品,，比如調(diào)整所需要的脂肪和瘦肉比例,。研究團隊在實驗室里使用牛衛(wèi)星細胞和脂肪干細胞進行 “人造和牛肉” 的培育。在培育出了牛肉組織后,，研究人員使用生物打印技術(shù)從這些細胞中制造出包括肌肉,、脂肪或血管在內(nèi)的單個纖維，然后將纖維按照組織學(xué)結(jié)構(gòu)在三個維度上排列,，以再現(xiàn)真正的和牛肉的結(jié)構(gòu),。這一過程使得以可定制的方式重建復(fù)雜的肉組織結(jié)構(gòu)成為可能。圖丨牛排結(jié)構(gòu)染色結(jié)構(gòu)及構(gòu)建過程示意圖（來源：論文）論文中展示了由三種類型的牛細胞纖維（肌肉,、脂肪和血管）組裝而成的工程牛排樣組織的體外構(gòu)建,。其制備流程主要包括：從牛肉中收集可食用牛衛(wèi)星細胞（bSCs）和牛脂肪干細胞（bADSCs），隨后利用這些細胞進行擴增,；肌腱凝膠集成生物打印 (TIP) 的開發(fā),，用于制造細胞纖維并隨后將其分化為骨骼肌、脂肪和毛細血管纖維,；通過模仿實際牛排的組織學(xué)結(jié)構(gòu),，將分化的細胞纖維組裝起來以構(gòu)建人造牛排。圖丨將纖維肌肉,、脂肪和血管組織組裝到培養(yǎng)的牛排上（來源：論文）在此過程中,，肌腱凝膠集成生物打印 (TIP) 成為了研究人員關(guān)注的焦點。該技術(shù)主要用于讓 “人造肉” 表現(xiàn)出高度仿真的和牛結(jié)構(gòu),。在 bSCs 衍生細胞纖維的培養(yǎng)過程中,，抵抗細胞間收縮力對于實現(xiàn)肌肉原纖維高度對齊至關(guān)重要。在 TIP 中,，基于膠原凝膠的肌腱組織能夠在 bSCs 分化過程中承受細胞牽引力,，從而獲得良好的纖維結(jié)構(gòu)并幫助保持細胞排列、細胞密度、壓縮模量和含水量,。研究人員認為,， TIP 將在未來的肌肉組織工程中展示出強大作用。目前,，研究團隊所展示出的培養(yǎng)牛排組織體積較小且不能食用,。因此在未來的研究中仍需要驗證基于 TIP 技術(shù)細胞打印的可擴展性和可食用性。不過,，研究人員并沒有透露這種牛排的最終生產(chǎn)成本,，也沒有說明該產(chǎn)品需要多長時間才能進入市場。https://www./articles/s41467-021-25236-9
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