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基于纳米成像技术对癌细胞的研究

黄羽茜  
【摘要】:纳米技术是人类认识和研究微观世界的重要手段之一。尤其纳米测量技术的发展,实现了纳米精度尺寸和位移的测量。扫描电子显微术和扫描探针显微术是纳米测量技术的重要组成部分。随着纳米测量技术的快速发展,其在纳米新型材料、微电子、生物医学、航空航天、能源和环境等诸多新兴领域体现出广阔的应用前景,在生物医学领域更是展现了无可比拟的优势。本文对比研究两种纳米测量技术,并对两种纳米测量技术的研究现状、成像特点和技术优势进行了总结。同时采用原子力显微镜和扫描电子显微镜对多种癌细胞的表面形貌、生理特征、细胞生长高度、细胞表面粘附力、癌细胞杨氏模量等生物力学特征进行分析。实验选择肝细胞及肝癌细胞、皮肤细胞和皮肤癌细胞两组进行对照,对其在中药桑黄提取液作用过程中细胞超微结构变化及力学特征进行了表征。研究发现癌细胞在桑黄提取液作用下细胞超微结构,尤其细胞表面的粘附力和杨氏模量在药物作用前后发生了显著的变化。最后对两种纳米测量技术使用参数进行优化,通过调节spot值、电压、扫描频率等物理参数,筛选出实验对细胞测量的优化条件。MATLAB对细胞图像进行灰度分析以及纹理特征提取,为从细胞力学特征比较分析癌细胞和正常细胞的差异提供了辅助手段。实验表明,本文基于纳米成像技术对癌细胞的研究及分析,为相关疾病及药物研究提供了新的方法,对纳米成像技术在生物医学领域的应用具有重要的意义。


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