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申请/专利权人：长春理工大学中山研究院

摘要：本发明属于细胞应力分析技术领域，为一种通过力学模型对所建数据库中多种类细胞应力分析的方法，包括如下步骤：S1：使用原子力显微镜对待测细胞进行检测；S2：测得待测细胞所具有的力学特性、高度图以及细胞形貌。本发明通过利用有限元仿真软件ABAQUS，建立了一个细胞的模型雏形，分析在探针下压过程以及模拟流体剪切中细胞内部各接触面的应力分布情况，以及细胞各结构间的接触力情况及粘弹性材料对细胞的力学性质的影响，它不仅能够与实验结果对比来判断细胞的力学性质，还弥补了不能用肉眼观察到细胞的应力应变形态的缺陷，将数据库与模型相关联，实现对任意细胞的实时模型分析。

主权项：1.一种通过力学模型对所建数据库中多种类细胞应力分析的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：使用原子力显微镜对待测细胞进行检测；S2：测得待测细胞所具有的力学特性、高度图和细胞形貌，以及探针的参数，通过细胞形貌得到细胞二维图像，并基于图像处理技术，对细胞二维图像进行两次降噪处理以及Gamma矫正，以便获得更为高清的细胞二维图像，接着对其进行灰度图直方化，使细胞二维图像与背景区分开来，然后利用边缘检测算法与计算机深度学习技术相结合的方法，得到细胞的边缘图像，最后利用8连通算法获得细胞的轮廓图，计算出细胞二维图像的长宽比、周长，从而确定细胞的基本尺寸；S3：建立MySQL数据库，在数据库中输入待测细胞的细胞名称以及相对应的力学特性；S4：将待测细胞的高度图以及细胞形貌数据输入到有限元仿真软件ABAQUS中，通过有限元仿真软件ABAQUS可以根据输入的细胞高度图和细胞形貌，确定细胞基本尺寸，并绘制细胞二维模型图，再根据二维模型图，构建三维细胞模型，且三维细胞模型结构从外到内依次设定为细胞膜、细胞质和细胞核三个层状部分；S5：然后通过VisualStudio平台将MySQL数据库与有限元仿真软件ABAQUS进行链接，VisualStudio平台可以从MySQL数据库中调取所需细胞名称的力学特性灌输到ABAQUS所建立的相对应细胞的模型当中，进行分析；S6：根据测得的细胞力学特性，确定细胞模型的材料属性；S7：对细胞模型进行网格划分，并设置静力分析步骤和粘性分析步骤，然后设置载荷，确定载荷边界，载荷分两种，一种为探针针尖下压的压力载荷，另一种为表面载荷，模拟流体剪切力；S8：利用探针对细胞模型施加非线性的荷载力，获得相对应的应力云图，并得到各接触面接触力变化曲线；S9：对细胞进行自由选格对比，分析它们的应力云图，以及各接触面接触力曲线。

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