仿真植物厂家植物细胞穿刺过程中的力学响应

　　仿真植物厂家植物细胞穿刺过程中的力学响应

　　植物组织的力学性质与单细胞的力学行为、细胞构成组织的几何形式、细胞间联系的微观力学性质有关而单细胞的力学行为又主要与细胞壁的力学性质、细胞内压、细胞壁的渗透作用、细胞的几何性质等诸多因素有关。单细胞的力学行为逐渐被众多学者所关注，为研究单个植物细胞的力学特性、模拟细胞在受到外力作用时的变形行为必须建立合适的力学模型，为实验提供理论依据。

　　细胞穿刺实验是在细胞的局部范围内施加外力，测量细胞变形及内压的一种实验方法，它是一种广泛用于测量细胞力学特性的新的实验方法。由于该方法具有可直接测出细胞的变形、细胞内压等优点而被广泛应用。细胞探压技术也存在着一些不足：毁坏目标细胞，使得实验不可以重复；不能实时测出细胞在外力作用下的细胞内压、细胞壁张力以及细胞产生大变形时的力学响应等。建立单细胞穿刺实验的力学模型，对其进行力学分析与数值仿真，可预测出细胞在不同的变形阶段所需要的穿刺力的大小、内压变化以及细胞壁张力的大小、细胞壁的变形等，解释实验现象及细胞破坏机理。本章首先建立了能够描述单细胞大变形力学行为的力学模型，其次推导了细胞在穿刺实验过程中的平衡方程、变形的几何关系以及细胞壁的张力表达式，为数值分析提供了理论准备。