细胞牵引力显微镜方法技术研究和仪器系统研制

细胞牵引力显微镜可为细胞力学研究提供有效的实验方法和精确可靠的实验仪器。本项目将研制快速、准确、高分辨率的细胞牵引力测量系统，形成相应的先进实验技术。研究内容包括根据细胞基底材料的力学特性建立合理的本构关系，精确控制荧光标记分布以得到准确的细胞变形载体，改进数字图像相关算法以大大提高基底位移场求解速度，修正反演方程以降低反演模型误差、设计相应的滤波器抑制细胞牵引力反演噪声的放大，增强反演算法的稳定性以提高细胞力求解的可靠性等；在这些研究基础上，集成细胞力显微镜的光学系统、图像采集系统和生化环境控制系统，完成软硬件接口整合，实现细胞基底荧光图像数据的高速采集与快速处理、细胞力反演的精确稳定求解，成为细胞牵引力时空演化规律研究的有效实验技术和精确可靠的仪器系统。

细胞牵引力显微镜可为细胞力学研究提供有效的实验方法和精确可靠的实验仪器。本项目研制了快速、准确、高分辨率的细胞牵引力测量系统，形成了相应的先进实验技术。研究成果包括根据细胞基底材料的力学特性建立合理的本构关系，精确控制荧光标记分布以得到准确的细胞变形载体，改进数字图像相关算法以大大提高基底位移场求解速度，修正反演方程以降低反演模型误差、设计相应的滤波器抑制细胞牵引力反演噪声的放大，增强反演算法的稳定性以提高细胞力求解的可靠性等；在这些研究基础上，集成细胞力显微镜的光学系统、图像采集系统和生化环境控制系统，完成软硬件接口整合，实现细胞基底荧光图像数据的高速采集与快速处理、细胞力反演的精确稳定求解，成为了细胞牵引力时空演化规律研究的有效实验技术和精确可靠的仪器系统。