細(xì)胞是生物體的基本組成單位,也是復(fù)雜的力學(xué)系統(tǒng)。在細(xì)胞的生命歷程中,機(jī)械力和三維微環(huán)境在不停地對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生刺激和影響,與此同時(shí)細(xì)胞通過改變自己的行為從而展現(xiàn)出獨(dú)特的力學(xué)響應(yīng)。作為細(xì)胞的本質(zhì)屬性,粘彈性決定了力和環(huán)境誘導(dǎo)的細(xì)胞變形程度,進(jìn)而影響其結(jié)構(gòu)和功能。對(duì)于細(xì)胞生理活動(dòng)中的粘彈特性變化開展研究不僅有助于探索細(xì)胞生物學(xué)行為的內(nèi)在機(jī)制,還有望給醫(yī)學(xué)診療領(lǐng)域的細(xì)胞鑒別、藥物評(píng)估、癌癥檢測(cè)等工作帶來新的思路。作為粘彈性材料的固有力學(xué)行為,蠕變和應(yīng)力松弛是同一物理現(xiàn)象的不同表現(xiàn)。本文以不同種類和狀態(tài)的細(xì)胞為研究對(duì)象,抓住其應(yīng)力松弛特性進(jìn)行研究。具體內(nèi)容及結(jié)果如下:（1）基于膜理論和細(xì)胞壓痕實(shí)驗(yàn)分別構(gòu)建了球形細(xì)胞力學(xué)模型和半橢球細(xì)胞力學(xué)模型,并通過對(duì)兩種宏觀球體（乳膠球和PVC球）進(jìn)行壓痕試驗(yàn)獲得了材料參數(shù),驗(yàn)證了理論模型的適用性。（2）利用基于穩(wěn)態(tài)蠕變理論推導(dǎo)出的應(yīng)力松弛模型對(duì)不同細(xì)胞的應(yīng)力松弛曲線進(jìn)行了擬合,驗(yàn)證了模型對(duì)于表征細(xì)胞應(yīng)力松弛行為的適用性。（3）通過對(duì)比應(yīng)力松弛特性參數(shù)的差異,分析了細(xì)胞不同行為的內(nèi)在機(jī)理,展示出一種鑒別細(xì)胞種類和狀態(tài)的新思路。（4）采用Abaqus構(gòu)建了細(xì)胞壓痕及... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)技術(shù)
        1.2.2 細(xì)胞力學(xué)模型
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 基于膜理論的細(xì)胞壓痕力學(xué)模型
    2.1 建模背景
    2.2 球形細(xì)胞力學(xué)模型
    2.3 半橢球細(xì)胞力學(xué)模型
    2.4 實(shí)驗(yàn)?zāi)M
        2.4.1 材料與設(shè)備
        2.4.2 試驗(yàn)過程
        2.4.3 結(jié)果與討論
    2.5 本章小結(jié)
3 細(xì)胞的應(yīng)力松弛特性研究
    3.1 常用應(yīng)力松弛模型
        3.1.1 廣義麥克斯韋模型
        3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)線性固體模型
        3.1.3 準(zhǔn)線性粘彈模型
    3.2 基于穩(wěn)態(tài)蠕變的應(yīng)力松弛模型
    3.3 應(yīng)力松弛曲線的轉(zhuǎn)化與擬合
    3.4 結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 細(xì)胞應(yīng)力松弛特性的有限元分析
    4.1 Abaqus建模
        4.1.1 模型假設(shè)
        4.1.2 建模過程
        4.1.3 仿真結(jié)果
    4.2 不同參數(shù)對(duì)細(xì)胞應(yīng)力松弛特性的影響
        4.2.1 基底剛度
        4.2.2 壓頭半徑
        4.2.3 細(xì)胞參數(shù)
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A:細(xì)胞壓痕力學(xué)模型求解
附錄B:規(guī)劃求解擬合基于穩(wěn)態(tài)蠕變的應(yīng)力松弛模型
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]橡膠Mooney-Rivlin超彈性本構(gòu)模型的參數(shù)特性研究[J]. 張良,李忠華,馬新強(qiáng).  噪聲與振動(dòng)控制. 2018(S2)
[3]基于AFM的細(xì)胞彈性及黏彈性研究[J]. 李密,劉連慶,席寧,王越超.  中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2017(06)
[4]ITO石英晶體電極上不同內(nèi)皮細(xì)胞濃度的粘彈性研究及藥物作用評(píng)估[J]. 鮑冬芹,潘煒?biāo)?譚成方,沈海波,周鐵安.  激光生物學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]青蘿卜應(yīng)力松弛特性研究[J]. 孫偉奇,王曉麗,韓佳璘.  科技致富向?qū)? 2014(26)
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博士論文
[1]基于納米探針技術(shù)的NSCLC細(xì)胞表面形貌和力學(xué)特性研究[D]. 栗亞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]細(xì)胞力學(xué)建模及其力學(xué)特性的表征[D]. 譚又華.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于高等壓電技術(shù)及其與熒光顯微鏡聯(lián)用的內(nèi)皮細(xì)胞力學(xué)研究[D]. 鮑冬芹.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于納米鑷子的細(xì)胞粘彈性測(cè)試方法研究[D]. 王浩.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]宮頸癌細(xì)胞表面形貌與力學(xué)特性的研究[D]. 王玉姣.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]基于AFM的癌細(xì)胞力學(xué)建模及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王奎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]AFM球形針尖的制作及癌細(xì)胞力學(xué)特性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳志超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]癌細(xì)胞納米力學(xué)性能測(cè)試方法的研究[D]. 于淼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]正常及骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞力學(xué)特性研究[D]. 張全有.太原理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3205942