基於樂高思維的3D Bioprinter圖,EV3和射頻微波加熱。圖片來源:Kyusha大學/Shuntaro Tsubaki
在日本迅速老化的社會中,對於許多人來說,簡單的吞嚥菜行為可能很難。這種情況被稱為吞嚥困難,會影響世界各地數百萬的人,並可能嚴重惡化人類生活的質量。儘管質地修飾的產品(例如土豆泥)可以使吞嚥更安全,但很難使這些產品適應多種吞嚥困難,因為有些人可以忍受更多的固體食物,而另一些人則需要柔軟的質地。
出版 在雜誌中 科學報告Kyuyu大學和Cardiff大學的研究小組開發了一種新的3D生物打印方法,該方法可以基於蛋白質的蛋白質配置質地,粘合性和延遲的乳液凝膠,用於使用受控射頻(俄羅斯聯盟)和微波(Microwave(MW))的飲食來配置飲食。
“對於許多患有吞嚥困難的人來說,食物通常僅限於類似於果凍的腺體,這可以減少食物的樂趣,”九州大學農業學院的第一作者兼副教授Shuntaro Tsubaki解釋說。 “我們的目標是製作不僅安全,而且有吸引力的菜餚。”
Tsubaki看到了將他在微波工程領域運用他的經驗來解決這個問題的機會。他說:“常規的加熱方法不加區分地加熱內部的所有東西 – 作為您想要反應的部分以及您不做的部分。” “微波是不同的。可以控制它們以選擇性地加熱特定的材料。這種準確性是關鍵。”
該團隊首先開發了一種生物素,由兩種主要化合物組成:穩定的水中乳液和含有蛋清蛋白質和穩定劑的水溶液。然後將它們與少量的氯化鎂結合在一起,可作為微波吸收,有助於生物學有效加熱並促進液體轉化為凝膠所需的蛋白質變性。
為了打印此Bio -Ore,該團隊使用Lego Mindstorms EV3建立了一個用戶3D BioProinter,這是受加的夫大學員工的先前研究的啟發。
Tsubaki解釋說:“在我們的初始測試證明我們可以使用各種能量頻率控制凝膠紋理之後,然後我們將生物毒素加載到3D打印機中,並通過薄塗抹器提取。”
“隨著生物 – 孔通過塗抹器,我們將RF或MW能量的受控爆發施加到其上,將生物毒素變成凝膠。當生物植物噴嘴通過盤子移動時,這種凝膠被層被層圍困在層上。”

生物Ink以不同的頻率迅速加熱,因為它通過塗抹器。當使用微波時,熱室顯示乳膠的快速溫度。圖片來源:Kyusha大學/Shuntaro Tsubaki
團隊實驗表明,僅通過改變所用能量的頻率,它們就可以產生具有適合各種吞嚥困難飲食的不同特性的凝膠。
當他們使用較低的200 MHz頻率進入射頻範圍時,所得的凝膠要復雜得多,並且更有效地保留了其結構和水含量。相反,使用2.45 GHz的較高頻率(標準廚房微波爐的類似頻率)產生了一種較軟且膠水更高的凝膠。
Tsubaki總結說:“重要的是,我們必須以頻率控制紋理,為每個人的需求創造單個紋理。”
“我們的新方法具有吞嚥困難,人造肉,功能營養,醫療食品甚至宇宙飲食的潛力。我們已經在研究其他可食用的材料,這些材料可以是3D生物打印的。可以調節蛋白質甚至在油相中的誘捕物的聚集能力,也可以增強味道食品。”
更多信息:
Shuntaro Tsubaki等,《射頻頻率和微波3D-乳膠凝膠飲食飲食的生物包裹》,吞嚥困難, 科學報告 (2025)。 二:10.1038/s41598-025-06804-1
引用:3D打印工藝品定制產品的3D方法,適合吞嚥問題的人(2025年,8月22日)。 2025年8月22日從https://techxplore.com/news/2025-08-3d-method-custizable-foods.html收到
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