[发明专利]环境pH的生物力学测试方法

摘要

本发明公开了一种环境pH的生物力学测试方法，包括以下步骤选取不同的pH环境、不同培养时间下的细胞或组织样本，通过AFM测试仪测量其力学特性，建立细胞或组织的力学特性与pH环境的映射关系；通过AFM测试仪进行挤压测试，得到挤压力学特性曲线；观察挤压力学特性曲线，选取相应的弹性模量计算方法来计算弹性模量E；建立并拟合E＝E(pH，t)的函数或表格；依据E(pH，t)的函数或表格建立基于测量E值的pH与生长时间映射关系；选取所需要检测pH环境中的细胞或组织，测定细胞或组织的弹性模量E，从映射关系中，找到相应的环境pH值与所培养的时间信息。

主权项

一种环境pH的生物力学测试方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)选取不同的pH环境、不同培养时间下的细胞或组织样本，通过AFM测试仪测量其力学特性，建立细胞或组织的力学特性与pH环境的映射关系；(1.1)测量细胞或组织样本的高度特征，对形态进行测量，通过AFM测试仪进行挤压测试，得到挤压力学特性曲线；(1.2)观察挤压力学特性曲线，选取相应的弹性模量计算方法来计算弹性模量E；如未观察到较大的挤压粘连情况，可选用普通的Hertz模型进行模量计算，计算公式为：E=π2(1-v2)tan(α)FD2]]>其中，F是测量的挤压力，D是挤压进给位移，α为AFM测试探针的针尖半开角度，V是泊松比；如果观察到较大的粘连情况，可用DMT模型进行模量计算，计算公式为：E=34(Ftip-Fadh)4Rd3(1-v2),]]>其中Ftip是AFM测试探针在下压过程中的受力最大值，Fadh是样本与AFM测试探针在回针过程中的粘连力最大值，R是探针尖的弧度半径，d是挤压进给位移，V是泊松比；或者是采用有限元方法结合逆向算法对测试的细胞或组织样本进行弹性模量计算；(2)建立并拟合E＝E(pH，t)的函数关系，对于pH与时间点间隔较大较为离散的情况，建立E与pH，t的对应表格；(3)依据E(pH，t)的函数或表格建立基于测量E值的pH与生长时间映射关系；(4)选取所需要检测pH环境中的细胞或组织，测定细胞或组织的弹性模量E，从步骤(3)建立的映射关系中，找到相应的环境pH值与所培养的时间信息。