1. 研究目的与意义（文献综述）
很早就有研究指出[1]，细胞所处的力学环境及细胞本身的力学性质对研究细胞乃至整个生命体的生命活动有着重要意义。例如，在未分化的干细胞的增殖、分化、凋亡过程当中，除了电信号和化学信号外，力学信号也在调节着细胞的生命活动[2]。在分化成熟的细胞当中，力学刺激也主导着诸如自噬等的重要的生命活动[3]。而如果细胞所处的活动环境中的某些力学性质发生了异常的变化，这种变化同样也会对细胞的生命活动造成影响[4]。
细胞的生命活动受着力学信号的调节，相对地，细胞本身的力学性质也在影响着细胞所处的生活环境，进而影响到整个生命体的生命活动。例如，骨细胞的生命活动减弱，导致其力学性质的变化，进而导致了骨骼的衰老和疏松[5]。某些病变细胞的力学性质也会发生变化，从而影响到整体的疾病的发展或恶化，近期就有研究表明[6]，癌细胞在体内的转移与癌细胞中的细胞骨架的破坏有着重要关系，为癌症的研究提供了一条新思路。
在细胞的力学性质的研究方面，早期的研究人员通常都采用体外培养细胞，并使用机械装置对培养出的组织施加力学刺激[7]；近期的研究则多采用原子力显微镜进行研究[8][9]；鉴于计算机技术的高速发展，也有研究人员采用数值模拟的方法进行研究[10]。三种方法各有优劣：早期的体外培养使用机械装置进行加载的研究方法十分直接，但是由于要体外培养组织细胞和设计机械装置，所以实验周期较长；原子力显微镜直接在微管层面上进行试验，结果较为准确，且具有一定的直观性，但是原子力显微镜价格高昂，试验成本较高；数值模拟较为直观且成本较低，而且受益于日益发展的计算机技术，其结果的准确性有足够的保障，但是要想得到准确的结果必须进行极其细致的细胞三维模型建立工作。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容
阅读相关的文献，总结已有的研究成果，利用这些成果对研究进行指导，在abaqus软件上建立出细胞的三维模型，模型主要包括细胞膜、细胞质、细胞核三部分，将细胞置于基底之上，对细胞施加周期性的张力，运算得出结果，在得到数据的同时对结果进行可视化，输出应力和位移云图，再与已有的研究成果相比较，得出结论。
研究目标
3. 研究计划与安排
1. 阅读细胞力学相关文献，查阅相关的文献不少于15篇，翻译一篇相关的英文资料，原文应不少于20,000英文印刷符；（1-2周）
2.总结已有的研究成果中的数据，用于对本研究的指导；（3周）
3.学习使用abaqus软件，分别建立细胞膜、细胞质、细胞核、和基底等结构，赋予这些材料弹性模量、泊松比等力学性质，所需的力学性质数据参考收集的文献中的研究结果。将结构组装成整体，同时定义周期性载荷并施加在细胞上；（4-9周）
4. 参考文献（12篇以上）
[1]樊学军.细胞力学[j].力学进展,1995 25(2):197-208.
[2] 吕东媛,周吕文,龙勉.干细胞的生物力学研究[j].力学进展,2017:534-585.
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