基于AFM的癌細(xì)胞力學(xué)建模及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy,AFM)作為一種分辨率極高的表面信息分析工具,已經(jīng)成為微納米加工與生物醫(yī)學(xué)交叉領(lǐng)域中很好的研究工具。能夠?qū)崿F(xiàn)生理?xiàng)l件下細(xì)胞表面的微結(jié)構(gòu)觀測(cè),進(jìn)行表面力學(xué)性能分析,完成表面微切削。本文建立了癌細(xì)胞受到探針壓痕作用時(shí)的力學(xué)模型,對(duì)細(xì)胞表面機(jī)械特性變化規(guī)律進(jìn)行了理論分析,并進(jìn)行了機(jī)械特性和微切削的實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先,制作搭建適用AFM的暖風(fēng)裝置,消除建立液態(tài)環(huán)境之后,AFM

2、取景器、夾持器和探針上產(chǎn)生的液珠。安裝加熱平臺(tái),連接冷卻循環(huán)系統(tǒng),使細(xì)胞的液下檢測(cè)環(huán)境溫度保持37℃恒定。初步得到正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的表面微觀形貌、粘附力和彈性模量。結(jié)果表明正常細(xì)胞的彈性模量偏大,粘附性偏小。
　　其次,把得到的細(xì)胞粘附特性和彈性模量作為已知量,利用ABAQUS有限元分析軟件平臺(tái),建立三維細(xì)胞模型,模擬探針對(duì)細(xì)胞壓痕過程中的作用力,得到在不同針尖半徑探針作用下的細(xì)胞內(nèi)部各接觸面的應(yīng)力分布和變形情況;同時(shí)建立細(xì)胞受到