基于双探针纳米机器人的细胞操纵技术研究

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1、学号：S13040392硕士学位论文基于双探针纳米机器人的细胞操纵技术研究研究生姓名：张宏业学科、专业：电子科学与技术二○一六年三月分类号：TP241密级：可公开UDC：621.38编号：基于双探针纳米机器人的细胞操纵技术研究ResearchonCellManipulationBasedonDouble-probeNanorobot学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：电子科学与技术（0809）研究方向：光电传感与光电探测技术申请学位级别：工学硕士指导教师：宋正勋教授研究生：张宏业论文起止时间：2014.09-2015.11长春理工大学硕±学位论文原创性声明，

2、本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文《基于双探针纳米机器人的细胞操纵技术研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究椒出重要贡献的个人和集巧，均己在文中臥明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。－化若報ｉ‘年文月／／日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解＂长春理工大学硕±、博±学位论文版权使＂用规定，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕±学位论文全文数据库和ＣＮＫＩ系列数据库及

3、其它国家有关部口或机构送交学位论文的复印件■和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可臥将本学恆论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影巧、缩巧或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。‘如３作者签么／＜（年月／ｆ日《导师盤名：年３月／＾日争吟／摘要1985年，GerdBinnig等人第一次向世人推出了原子力显微镜（AFM），从此之后，原子力显微镜成为纳米科学领域的重要工具。时至今日，人们将纳米科学与生物医学相结合，将原子力显微镜应用于生物医学领域作为研究工具，推动了生物医学的发展，原子力显微镜可以分别在气相和液相下对生物活细胞进行精确的检测

4、和操作，在生物医学中为细胞研究提供了有效的方法。本文基于对细胞力学特性的研究，探讨了用AFM原理对细胞膜进行破坏的新方法。在AFM原理的基础上完成了双探针纳米机器人相关程序的二次开发，对细胞的操纵以及数据处理工作。双探针纳米机器人系统自身配备了两个能够独立工作的探针，形成了能够对细胞进行夹取操作的“纳米镊子”，并且可以将细胞放置于液相下对其进行操纵。由于双探针纳米机器人系统有着精确测量样品的能力，纳米镊子测力精度能达到纳牛级别，与其它破坏细胞膜的方法相比，本系统能够直接对细胞膜进行精确的机械性拉扯，并且不需要通过化学与生物方法来破碎细胞的细胞膜，有效地提高了破碎细胞膜的工作效率。关键词：双探

5、针，细胞操纵，机器人，机械拉扯IVABSTRACTIn1985,GerdBinnigintroducedtheatomicforcemicroscope(AFM)totheworldforthefirsttime,sincethen,AFMbecameanimportanttoolinthefieldofnanoscience.Eventoday,peoplecombinenanosciencewithbiomedicine.AFMinbiomedicalfieldservesasaresearchtoolanditalsopromotesthedevelopmentofbiomedicin

6、e.LivingcellscanbedetectedandmanipulatedaccuratelyunderbothofvaporandliquidconditionsbyAFM.AFMprovidestheeffectivemethodofresearchingcellsinbiomedicinefield.Basedontheresearchofthemechanicalpropertiesofcells,thisthesisdiscussedthenewmethodwhichdisruptscellsbyAFM.OnthebasisoftheprincipleofAFM,thesec

7、ondarydevelopmentofrelativeprogramofdouble-probenanometerrobotandcellmanipulationaswellastheworkofdataprocessingisperformed.Thedouble-probenanometerrobotsystemisequippedwithtwoprobeswhichcanworkindependentl