癌細(xì)胞納米力學(xué)性能測試方法的研究.pdf

1、癌癥作為當(dāng)今時代危害人類健康的頭號殺手，在醫(yī)學(xué)界備受關(guān)注。目前，對癌癥的早期診斷和治療都采用組織切片和放療化療等宏觀方法，這些方法具有局限性和不確定性。本研究從納米量級上對癌細(xì)胞進(jìn)行深入研究，以期能從分子尺度上揭示癌細(xì)胞的病變機(jī)理和作用機(jī)制，為癌癥的早期診斷和治療提供新途徑。本文基于原子力顯微鏡納米原位測試系統(tǒng)等先進(jìn)的測試設(shè)備，從細(xì)胞微觀形貌和機(jī)械物理力學(xué)特性兩方面對癌細(xì)胞的各種微觀特性進(jìn)行分析和研究。
　　以細(xì)胞圖像的平均粗糙度

2、作為評定圖像清晰度的指標(biāo)，利用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)實驗，建立了細(xì)胞表面微觀形貌預(yù)測模型，系統(tǒng)地分析了掃描參數(shù)對細(xì)胞成像質(zhì)量的影響，得到了最佳的細(xì)胞成像條件，提出了在接近生理條件下觀察活細(xì)胞的實驗方法，為細(xì)胞微觀成像研究領(lǐng)域提供了掃描參數(shù)的參考數(shù)據(jù)。
　　設(shè)計并制造了溫度控制儀，結(jié)合原子力顯微鏡對生理狀態(tài)下的活細(xì)胞進(jìn)行壓痕實驗，得到了癌細(xì)胞表面彈性特性和粘附特性，并對癌細(xì)胞與正常細(xì)胞彈性特性和粘附特性進(jìn)行了對比分析。根據(jù)細(xì)胞彈性模量和粘

3、附力的大小可以進(jìn)行癌癥診斷，為癌癥的診斷提供了新途徑。
　　采用AFM納米加工系統(tǒng)對癌細(xì)胞表面進(jìn)行微切削加工和壓痕實驗，得到了細(xì)胞內(nèi)部分層力學(xué)特性。對癌細(xì)胞壓痕實驗過程和微切削加工過程進(jìn)行有限元仿真，將仿真所得的載荷-壓深曲線與納米原位儀的測量結(jié)果進(jìn)行了對比分析，結(jié)果表明：理論計算與實驗結(jié)果具有較好的一致性，從而驗證了有限元分析結(jié)果的正確性。
　　利用原子力顯微鏡結(jié)合SR830鎖相放大器自行搭建了細(xì)胞動態(tài)性能測試系統(tǒng)，測量了