细胞剪切强度测量方法与装置

摘要

本发明涉及一种细胞剪切强度测量方法与装置。目前的细胞剪切强度测量方法比较少，且存在费用高昂、测量困难以及技术局限等问题。本发明可以对流入装置的细胞悬液通过负压吸引的方式将其排列成单列并固定在测量的位置，通过改变悬臂梁产生的位移，对单列的细胞悬液末端的细胞剪切应力进行测量，其中对剪切应力的大小可以进行相应的调节，在最佳的参数条件下进行细胞剪切应力的测量，得出最优的结果。本发明采用工程学的方法确定检测细胞剪切强度的方法并设计对应的仪器装置，简单有效，易于操作，是一种成本较少的单细胞检测的方法，降低了细胞生物力学研究的门槛，方便了细胞剪切应力的测量。

主权项

1.细胞剪切强度测量方法，该方法使用的测量装置，包括螺旋微位移传动元件、微位移推板、固定支架、细胞剪切强度测量单元、负压连接管、负压调节开关、负压容器、传动导杆和微位移导轨；在固定支架内设置有微位移导轨，微位移推板与微位移导轨滑动配合，固定支架的一端还设置有螺旋微位移传动元件，通过调节螺旋微位移传动元件，微位移推板产生位移；固定支架的另一端固定设置有细胞剪切强度测量单元，所述的细胞剪切强度测量单元包括细胞剪切强度测量单元底板，夹持细胞移动板、传动导杆固定架和悬臂梁微丝；在细胞剪切强度测量单元底板上开有细胞悬液流道，细胞悬液流道的出口一侧设置有悬臂梁微丝和夹持细胞移动板，所述的悬臂梁微丝与细胞悬液流道平行，其一端固定在传动导杆固定架上；传动导杆固定架通过传动导杆与微位移推板连接；在细胞剪切强度测量单元底板上还开有细胞悬液出液口，细胞悬液出液口与负压连接管的一端连接，负压连接管的另一端连接负压容器，在负压容器上还设有负压调节开关；其特征在于该方法如下：首先保证夹持细胞移动板、传动导杆固定架、悬臂梁微丝与细胞悬液流道的位置处于夹持细胞移动板挡住了细胞悬液流道出口的位置；在细胞悬液入口盖处将细胞悬液注入细胞剪切强度测量单元，细胞悬液就会流入细胞悬液流道，并在流道中形成单个细胞排列的一列细胞流；打开负压调节开关，进行负压调节，细胞悬液流道中的细胞悬液就会向细胞悬液出液口处流动，由于夹持细胞移动板的存在，细胞被挡在了细胞悬液流道与夹持细胞移动板的交界处，此时调节螺旋微位移传动元件，微位移推板就在微位移导轨上运动，并随之带动传动导轨的运动，由于传动导轨与传动导杆固定架相连接，所以传动导轨会带动传动导杆固定架的运动，继而带动夹持细胞移动板和悬臂梁微丝运动，当悬臂梁微丝运动碰到了细胞悬液流道处的悬液细胞列末端的细胞阻挡时，悬臂梁微丝就会发生扭曲而产生位移，随着螺旋微位移传动元件的调节，细胞所受剪切应力不断增大，最后会达到承受极限，此时细胞被剪断,对应剪断细胞的最大位移由螺旋传动元件测出,根据悬臂梁公式进行相应的细胞剪切应力的计算；完成测量后，此细胞就会通过细胞悬液出液口流经负压连接管、负压调节开关流入负压容器中；所述的细胞剪切应力的计算过程为：其中表示梁的长度；表示悬臂梁微丝产生的纵向位移；表示细胞剪切应力；表示悬臂梁微丝的弹性模量；表示悬臂梁微丝的惯性矩。