枯叶蛱蝶扑翼飞行的力学分析

模仿昆虫扑翼飞行的飞行器具有重量轻、质量小、噪音低、效率高、隐蔽性好等优点,在军用、民用领域被广泛地关注与应用.枯叶蛱蝶是典型的扑翼昆虫,在连续上升飞行过程中会出现停顿和跃升的现象.为了研究停顿和跃升现象的产生原因,对枯叶蛱蝶的翅型和扑翼行为进行了力学分析.通过测量鳞翅结构参数,记录飞行行为,运用能量守恒与动量守恒原理,考虑生物能的作用,视空气为不可压缩颗粒,建立了数学模型模拟枯叶蛱蝶飞行情况.结果表明,扑翼行为通过改变飞行动力的动量和分力大小来影响枯叶蛱蝶的飞行轨迹,鳞翅形状则通过改变飞行动力的大小来影响枯叶蛱蝶的飞行轨迹,扑翼行为导致停顿和跃升现象的产生.本文为设计扑翼型飞行器提供了力学仿生学基础与生物学模型,为进一步设计出更优化的仿生飞行器提供科学依据.     

结合微针及AFM的单细胞精准激励与力学特性同步测量

目的 细胞力学特性与细胞生理病理变化过程及机体健康状态密切相关,研究细胞力学特性对于揭示生命活动内在机制具有重要科学意义.原子力显微镜(AFM)的出现为单细胞研究提供了新的技术手段,它不仅可以在溶液环境下对单个活细胞的形貌结构进行高分辨率成像,还能够对细胞力学特性进行定量测量.基于AFM的单细胞力学特性研究在过去数十年...     

原子力显微镜下淋巴瘤患者血浆外泌体的物理特征

目的 外泌体是细胞外囊泡的一种，被认为是一种生物信息载体。本文探究在AFM检测下淋巴瘤患者血浆中外泌体的物理特性。方法 从不同亚型淋巴瘤患者的外周血中提取外泌体，首先利用静电吸附法将分离的外泌体固定在云母基质上，然后应用原子力显微镜（AFM）扫描获取外泌体的多参数图像。在纳米/微尺度上，取得外泌体的形貌与力学信息并统计比较。结果 利用AFM表征单个外泌体的力学信息。其中，表面黏附力图像显示，外泌体边缘的能量耗散高于中心部分，因此具有显著边缘效应，来自不同亚型淋巴瘤患者的血浆中外泌体杨氏模量存在差异。结论 血浆中外泌体可被提取并在经过处理固定后可被AFM捕获并测量，血浆外泌体有望成为肿瘤诊断及治疗的新型生物标志物，外泌体的物理特性可能与其生物学性能存在关联。