光操控技术下的细胞力学测量方法

目的准确评估细胞的力学特性是实现细胞筛选、疾病诊断等应用领域的重要前提,光操控技术不但具有非侵入式和非接触,更具有精准检测和可变换等实验特点。自2018年科学家Ashkin发明了光镊技术获得诺贝尔物理学奖后,光镊技术打开了光操控技术对细胞的力学特性测量的大门。方法在介绍光操控技术在细胞力学特性检测的类别和特点的基础上,本报告构建了细胞的光学力学响应物理模型,分析了细胞在稳态、时域、频域的光学-力学响应,研究了细胞所受外力、细胞负载区域、细胞形状等因素对测量结果(如细胞弹性模量、黏弹性)的影响,分析了细胞力学性质测量误差产生的原因,并讨论了通过选择特定的光操控方式提高检测效率和测量精度。结果和结论光操控技术为细胞力学研究提供了有效的多种检测方法,也为细胞力学特性作为生物标志物的精准检测提供了可靠的测量工具,具有非常重要的应用潜力。