生物材料表面心肌细胞力学特性的原子力显微镜研究

发布时间：2024-03-25 01:19

　　近年来,心血管疾病的患病率在世界各国呈上升趋势,心脏是人体内最重要的器官之一,其功能是为血流提供压力,推动血液流动,将血液运至全身各个器官、组织,以供应氧气及各种营养物质,并带走代谢产物,使机体维持正常的代谢和功能。当心脏产生病变时,不仅严重影响到患者的劳动力,而且还会并发其他病症,威胁患者生命。心肌细胞是心脏的基本组成单位之一,是实现心脏功能的实际执行者,许多心脏疾病与其病变、凋亡和坏死相关。因此,研究心肌细胞的生物学行为有助于从根源了解心脏疾病的内在机制,对其治疗有重大意义。在体外,为了得到适合用于研究和治疗的心肌细胞或心肌微组织,常用具有良好生物相容性的生物材料培养心肌细胞。生物材料的主要作用是模拟细胞外基质,为心肌细胞生长提供适合的生化力学环境和生长因子,因此,其表面特性是评价其优劣性的重要参数之一。生物材料的表面特性包括表面形貌及表面力学特性,目前,常用于同时表征材料这两种特性的仪器是原子力显微镜。原子力显微镜是一种扫描探针显微镜,可以用于表征材料及具有生物活性细胞的表面形貌及力学特性,其原理是根据扫描探针与样品间的相互作用力来计算样品的表面形貌及力学特性,因此,原子力显微镜...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1F-D曲线示意图

东南大学硕士学位论文触的部分作拟合计算得到，即图2.1中曲线绿色部分。Sneddon模型和DMT模型,其计算公式分别如公式（1），其中，DMT模型是考虑上样品表面粘滞力的Hertz模型接触假设示意图如图2.2（a）及图2.2（b）所示。

图2.2（a）Hertz模型接触示意图；（b）Sneddon模型接触示意图；

第二章水凝胶材料的原子力显微镜研究型和Sneddon模型的区别在于Hertz模型是假设一个圆球和一eddon模型假设一个锥体和一个弹性半球相互接触。针对金字样品的距离，探针与样品间的接触模型随之改变[66]。在这里，其针尖曲率半径20-40nm不等（由于工艺差异所....

图2.3（a）较小预设值时，金字塔型针尖使材料产生小凹陷，探针-材料接触模型接近Hertz模型；（b）较大预设值时，金字塔型针尖使材料产生大凹陷，探针-材料接触模型接近Sneddon模型；

此时可用Hertz模型拟合力曲线，计算材料的杨氏模量值；当样品凹陷继续增大针针尖与样品的接触部分可近似看作一个圆锥体，如图2.3（b）所示，此时用Sned型拟合力曲线；如果样品凹陷非常大，探针与样品间的接触部分将变成一个四面体时则不能再用Hertz模型和Sneddo....

图2.4五种不同浓度GO明胶水凝胶材料实物图

图2.4五种不同浓度GO明胶水凝胶材料实物图胶水凝胶材料的原子力显微镜测试数：本论文中使用的原子力显微镜为美国Bruker公司所生产备有正置光学显微镜；为进行后面实验活细胞的观察，同时配显微镜，仪器型号为Ti-U。备：取一片需测试的材料，干燥底部盖玻片，放置备用；迅....

本文编号：3938315