在現(xiàn)代生活中,隨著科學技術的發(fā)展,人們對于無接觸式納米級微粒子的操控和捕獲技術需求越來越迫切,特別是在細胞和分子生物學中,粒子操控在研究各種細胞和分子的生物力學性質中起著至關重要的作用�；诼曒椛淞Φ穆曡囎涌梢詫崿F(xiàn)對微粒的捕獲、分類、組裝以及對藥物的靶向輸送治療,因此,利用聲輻射力實現(xiàn)無接觸式納米級粒子(細胞)的操控、捕獲,這在生物醫(yī)學行業(yè)有著重要的意義。本文基于聲波散射理論對聲波作用于各種粘彈性粒子和細胞的聲輻射力做了研究。第一章簡要地回顧了與聲輻射力有關的研究背景、實際應用,著重介紹了近年來聲輻射力的研究狀況,尤其是在生物醫(yī)學應用方面的發(fā)展情況,概述了本文研究工作的主要內容。第二章基于聲波散射理論,研究了高斯駐波場中多層球粒子的聲輻射力特性。主要研究了兩種粒子模型:一是針對藥物的輸送,研究了由聚合物材料構成的固液雙層球粒子模型;二是針對細胞的結構及力學特性,采用了由粘彈性材料構成的三層球形粒子模型。重點分析了多層球結構中材料以及層殼厚度變化對聲輻射力帶來的影響。第三章基于聲場中存在多個粒子時,一個粒子造成的散射波同樣會對其它粒子產生聲輻射力,本章從聲場散射入手,研究存在多個彈性粒子...

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 輻射力的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輻射壓力
        1.2.2 光輻射力發(fā)展歷史及其研究現(xiàn)狀
        1.2.3 聲輻射力發(fā)展歷史及其研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究內容和目的
    參考文獻
第二章 高斯駐波場對多層球的聲輻射力作用
    2.1 引言
    2.2 多層球的聲輻射力
        2.2.1 高斯駐波束的級數(shù)展開
        2.2.2 三層球粒子對高斯駐波的散射系數(shù)
        2.2.3 高斯波聲輻射力公式的推導
    2.3 仿真分析及討論
        2.3.1 雙層聚合物包裹液體球模型
        2.3.2 三層彈性球模型
    2.4 結論
    參考文獻
第三章 高斯波中多粒子間的聲輻射力研究
    3.1 引言
    3.2 高斯波對彈性球體的聲散射因子
    3.3 高斯波中稀疏粒子球間聲輻射相互作用力
    3.4 水中聚乙烯粒子球間的聲輻射作用力
        3.4.1 兩個粒子球中心連線與y軸共軸情況
        3.4.2 兩個粒子球中心連線與y軸不共軸情況
        3.4.3 三個粒子球情況
    3.5 結論
    參考文獻
第四章 阻抗邊界下不同角度平面波對圓柱形粒子的聲輻射力和力矩研究
    4.1 引言
    4.2 平面波對粒子的輻射力
    4.3 仿真分析與討論
        4.3.1 特定粒子大小情況下聲輻射力和力矩
        4.3.2 特定邊界距離情況下聲輻射力和力矩
        4.3.3 特定入射角度情況下聲輻射力及力矩
    4.4 總結
    參考文獻
第五章 利用聲輻射力實驗研究細胞的變形
    5.1 引言
    5.2 研究方法
        5.2.1 實驗儀器
        5.2.2 換能器中心頻率的測定
        5.2.3 實驗準備
        5.2.4 實驗樣品
        5.2.5 實驗過程
    5.3 實驗結果
        5.3.1 聲輻射力作用下腎細胞的變形特性
        5.3.2 聲輻射力作用下膀胱細胞的變形特性
    5.4 結論
    參考文獻
第六章 總結與展望
    6.1 本文工作的總結
    6.2 未來與展望
博士研究生期間已發(fā)表與待發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3918253