近日，浙江大學食品科學與營養系研究人員在Cell子刊《Cell Reports Physical Science》發表了題為“Spore-embedded scaffolds for enhanced mass transport and programmable biomanufacturing"的研究性論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA研究型質構儀用于測定支架的硬度和彈性。

本研究提出一種生物制造策略，將傳統發酵原理與3D打印技術相結合，實現農業廢棄物的高值化利用。3D 打印真菌支架能夠實現孢子精準分布與微環境優化，顯著提升物質傳輸效率，并激活真菌的生長、繁殖及生物合成能力，使真菌生物量與類胡蘿卜素產量分別提高3.42 倍和3.27 倍。值得注意的是，本研究開發的基于豆渣的食品級生物墨水在支架構建中發揮關鍵作用，其含有的多糖與纖維賦予支架分級多孔結構，改善氧氣傳輸、保水性與養分緩釋效果，從而提升真菌相容性與生長性能。借助 3D 打印的結構可編程性，該平臺可實現模塊化接種、結構?環境耦合調控與連續化培養，并在凍融、液氮、紫外光等jiduan條件下表現出優異的穩定性。這種可定制、高穩定性的系統在生物制造、未來食品和環境修復等領域展現出廣闊的應用潛力。

圖形摘要

除粗糙脈孢菌（Neurospora crassa）外，多種真菌同樣可產生纖維素酶和漆酶，這為后續支架在環境修復中的應用提供了重要參考。菌絲在支架內的生長不僅提升了真菌生物量的代謝能力，還增強了支架的力學穩定性。菌絲穿透生物墨水材料并形成交織網絡，提高了支架的拉伸強度、支撐性與回彈性（圖 E–G）。菌絲體與廢棄物材料的這種天然結合為制備低成本彈性材料提供了可能。將真菌菌株的產酶能力與支架的力學穩定性相結合，我們推測這類支架在環境修復領域具有潛在應用價值，尤其在土壤與水體修復方面。

(E)： 培養后的 B22S4 支架作為彈性材料的潛力：壓縮后可迅速回彈至原始形狀。比例尺：10 mm。(F) 和 (G)： 不同打印層數的 B22S4 支架在不同濕度條件下培養后的硬度（F）與彈性（G）（命名方式：層數?濕度?培養天數）。

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