本發(fā)明涉及一種細(xì)胞粘附力測量裝置，尤其是涉及一種基于聲表面波的細(xì)胞粘附力測量儀及測量方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)與技術(shù)的不斷深入發(fā)展，許多生物以及工程領(lǐng)域的研究組已經(jīng)對生物力學(xué)進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞力學(xué)特性的改變可能可以作為檢測和甄別少量非正常細(xì)胞及致命疾病早期診斷的依據(jù)。因此，研究細(xì)胞生物力學(xué)可以為基礎(chǔ)學(xué)科的突破和應(yīng)用帶來巨大價(jià)值。細(xì)胞粘附力是重要的細(xì)胞力學(xué)特性之一，指細(xì)胞與細(xì)胞，細(xì)胞與其他材料、表面、基底或者基質(zhì)之間的相互粘著并產(chǎn)生的相互作用力。例如新細(xì)胞與老細(xì)胞之間的力學(xué)與化學(xué)耦合作用；細(xì)胞黏附作用和材料表面蛋白質(zhì)結(jié)合的研究等，有利于細(xì)胞與材料表面、生物大分子與細(xì)胞、同種細(xì)胞與異種細(xì)胞之間的相互作用和變化規(guī)律的研究，從而了解細(xì)胞及生物大分子的結(jié)構(gòu)和相互作用關(guān)系，對研究人類疾病產(chǎn)生的理論依據(jù)、生物力學(xué)、細(xì)胞工程、生物功能材料等有巨大促進(jìn)作用。

如今測量細(xì)胞粘附力的方法和技術(shù)日益成熟，出現(xiàn)很多精良的操作方法可以對細(xì)胞的粘附力進(jìn)行研究，例如，光鑷，磁鑷，原子力顯微鏡，微吸管等，這些大多屬于接觸式的操作方法，存在部分局限性。例如用光鑷來操縱細(xì)胞時(shí)，激光容易灼熱細(xì)胞，可能造成細(xì)胞的損傷或者死亡；在利用微吸管吸持的過程中，細(xì)胞膜表面和微吸管表面存在一定的摩擦力，會增加或者減小細(xì)胞對外界作用力學(xué)響應(yīng)，增加了干擾因素；利用原子力顯微鏡測量細(xì)胞粘附力時(shí)，操作不方便，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，且價(jià)格昂貴。然而，隨著研究的深入，人們對操縱形式和精度提出了更高的要求。因此，采用非接觸式的測量方法，在細(xì)胞生存條件下對細(xì)胞粘附力進(jìn)行連續(xù)的精確測量顯得尤為重要。

目前，根據(jù)現(xiàn)有專利的申請情況，細(xì)胞粘附力測量技術(shù)主要有，基于原子力顯微鏡的接觸式測量方法，如《細(xì)胞粘附力的檢測方法及細(xì)胞探針固定支架》(申請?zhí)?01511020241.3)提出在原子力顯微鏡下利用細(xì)胞探針測量細(xì)胞粘附力，是利用探針的形變接觸式間接測量細(xì)胞粘附力。該方法細(xì)胞探針制作復(fù)雜，細(xì)胞需要與探針固定，可能影響到細(xì)胞本身的機(jī)械特性，干擾因素較多，通過探針懸臂梁形變測量粘附力，對設(shè)備靈敏度要求極高，測量精度難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于聲表面波的細(xì)胞粘附力測量儀及測量方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一、一種基于聲表面波的細(xì)胞粘附力測量儀：

本發(fā)明包括鈮酸鋰晶片、銀制叉指電極環(huán)形陣列、pdms微流道和顯微視覺伺服系統(tǒng)，顯微視覺伺服系統(tǒng)包括基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)、多路信號發(fā)生系統(tǒng)和顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)，鈮酸鋰晶片上的周圍置有銀制叉指電極環(huán)形陣列，鈮酸鋰晶片與銀制叉指電極環(huán)形陣列構(gòu)成叉指換能器，銀制叉指電極環(huán)形陣列與多路信號發(fā)生系統(tǒng)中的多通道高頻寬帶線性功放相連接，多路信號發(fā)生系統(tǒng)和顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)均連接到基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)。

所述的pdms微流道包括內(nèi)部設(shè)有細(xì)胞培養(yǎng)液流道、細(xì)胞流道、鞘流流道、回收流道、測力腔體、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體的腔體結(jié)構(gòu)，測力腔體和細(xì)胞準(zhǔn)備腔體之間通過梯形通道連接相通；測力腔體一側(cè)和細(xì)胞培養(yǎng)液流道一端連接相通，細(xì)胞準(zhǔn)備腔體一側(cè)和細(xì)胞流道一端連接相通，細(xì)胞準(zhǔn)備腔體另一側(cè)和回收流道一端連接相通，細(xì)胞流道的中部與鞘流流道一端連接相通，鞘流流道另一端向細(xì)胞流道另一端方向以與細(xì)胞流道非平行地延伸布置；腔體結(jié)構(gòu)頂面開有均與微注射泵相連接的細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔、細(xì)胞進(jìn)液孔、鞘流進(jìn)液孔以及與外界細(xì)胞回收裝置連接的出液孔，細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔連通細(xì)胞培養(yǎng)液流道并位于細(xì)胞培養(yǎng)液流道另一端正上方，細(xì)胞進(jìn)液孔連通細(xì)胞流道并位于細(xì)胞流道另一端正上方，出液孔連通回收流道并位于回收流道另一端正上方。

所述的回收流道、測力腔體和細(xì)胞準(zhǔn)備腔體均貫穿于腔體結(jié)構(gòu)的底面。

所述的細(xì)胞培養(yǎng)液流道與細(xì)胞流道的流道底面處于同一平面，且高于腔體結(jié)構(gòu)的底面，流道底面和各自腔體之間通過斜面過渡連接。

所述的鞘流流道用于注入不含細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)液，在進(jìn)液過程中通過控制鞘流流道的流速使得細(xì)胞向流道中心位置聚集，防止細(xì)胞粘連流道兩壁，并有效于使細(xì)胞依次線性排列進(jìn)入微流道腔體。所述的細(xì)胞流道與鞘流流道之間的夾角小于90°，優(yōu)選20-45度。

所述的梯形通道的大端靠近測力腔體側(cè)，小端靠近細(xì)胞準(zhǔn)備腔體側(cè)。

所述的pdms微流道是由原材料加入至激光打印成型的模具中在70℃條件下加熱固化1小時(shí)制成。

所述的pdms微流道的原材料采用道康寧sylgard184。

所述的pdms微流道采用氧等離子處理方式固定于鈮酸鋰晶片正中央。

所述的鈮酸鋰晶片選用128°y切型，沿x向傳播的雙面拋光鈮酸鋰。

所述的銀制叉指電極環(huán)形陣列通過光刻和磁控濺射的方法在鈮酸鋰晶片上制備。

所述的銀制叉指電極環(huán)形陣列是由沿鈮酸鋰晶片上表面周面均布的多個(gè)銀制叉指電極組成，多個(gè)銀制叉指電極具有多種共振頻率，數(shù)量不小于8個(gè)；其中每個(gè)銀制叉指電極的指寬和間距沿鈮酸鋰晶片徑向由外向內(nèi)逐漸遞減，且叉指對數(shù)在25至30之間。因?yàn)橐粚χ笇捄烷g距的長度等于聲表面波波長，所以一對最小的指寬和間距應(yīng)不小于最大細(xì)胞直徑的8倍。

所述的銀制叉指電極與鈮酸鋰晶片構(gòu)成叉指換能器。

銀制叉指換能器的數(shù)量應(yīng)是偶數(shù)。本發(fā)明能控制8個(gè)各自的聲場分布能夠在表面區(qū)域形成單一或多個(gè)的聲輻射力場節(jié)點(diǎn)。

二、一種基于聲表面波的細(xì)胞粘附力測量方法：

1)將各路微注射泵分別連接至pdms微流道的細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔、細(xì)胞進(jìn)液孔、鞘流進(jìn)液孔，將出液孔與外界的細(xì)胞回收裝置相連；

2)開啟各路微注射泵，通過細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔和鞘流進(jìn)液孔向細(xì)胞培養(yǎng)液流道和鞘流流道內(nèi)注射入不帶有細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)液，同時(shí)通過細(xì)胞進(jìn)液孔向細(xì)胞流道內(nèi)注射入帶有細(xì)胞的細(xì)胞液，通過控制鞘流流道和細(xì)胞流道中的流速使細(xì)胞沿細(xì)胞流道中心依次通過，并使進(jìn)液的同時(shí)回收流道和外界的細(xì)胞回收裝置相通；

3)細(xì)胞進(jìn)液孔和鞘流進(jìn)液孔首先停止進(jìn)液，間隔特定時(shí)間后細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔停止進(jìn)液，待pdms微流道中測力腔體、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體內(nèi)的溶液穩(wěn)定后，用戶通過顯微視覺伺服系統(tǒng)采集細(xì)胞準(zhǔn)備腔體內(nèi)細(xì)胞液圖像，并在其中選取兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞；

4)向細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔開始緩慢進(jìn)液，用戶在通過顯微視覺伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀察監(jiān)控目標(biāo)細(xì)胞位姿的同時(shí)依次移動兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞到測力腔體中，將目標(biāo)細(xì)胞移到測力腔體的目標(biāo)位置后停止向細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔進(jìn)液；

5)待測力腔體內(nèi)溶液穩(wěn)定后，將第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞俘獲在固定位置，移動第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞按預(yù)設(shè)速度逐漸接近第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞，使得兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞相接觸，接觸時(shí)的第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞中心位置與聲表面波產(chǎn)生的輻射力場節(jié)點(diǎn)重合并記為零點(diǎn)；

6)兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞接觸后，向遠(yuǎn)離第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞方向移動聲表面波產(chǎn)生的輻射力場節(jié)點(diǎn)，迫使第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞與第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞分離，在第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞和第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞剛分離時(shí)通過顯微視覺伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄第二個(gè)細(xì)胞中心位置與輻射力場節(jié)點(diǎn)之間的距離△x，△x＝輻射力場節(jié)點(diǎn)相對零點(diǎn)距離-細(xì)胞中心相對零點(diǎn)距離；

7)由距離△x采用公式f＝k·△x計(jì)算獲得細(xì)胞最大粘附力f，其中k為聲場剛度系數(shù)；

8)從細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔開始進(jìn)液，直至測力腔體中的細(xì)胞流回細(xì)胞準(zhǔn)備腔體中以進(jìn)行下一次測量。

所述步驟2)中，細(xì)胞培養(yǎng)液流道的進(jìn)液流速高于細(xì)胞流道和鞘流流道進(jìn)液流速。

所述步驟4)和5)中目標(biāo)細(xì)胞的移動具體是：通過控制銀制叉指電極環(huán)形陣列與鈮酸鋰晶片組成的叉指換能器發(fā)出的聲表面波，調(diào)諧聲表面波的頻率、幅值和相位等控制聲表面波在pdms微流道中產(chǎn)生的輻射力場節(jié)點(diǎn)位置，使得輻射力場節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)細(xì)胞的中心重合來俘獲目標(biāo)細(xì)胞，并移動改變輻射力場節(jié)點(diǎn)來驅(qū)動目標(biāo)細(xì)胞移動。

在所述步驟4)的移動目標(biāo)細(xì)胞過程中，在保證俘獲細(xì)胞的情況下，向細(xì)胞培養(yǎng)液流道緩慢注入培養(yǎng)液。

本發(fā)明工作原理：

本發(fā)明通過給銀制叉指電極加載特定頻率、幅值和相位的正弦波信號，使得叉指換能器形成聲表面波，聲表面波通過與pdms微流道中液體耦合形成聲輻射力場，細(xì)胞在聲輻射力場節(jié)點(diǎn)附近會受到輻射力的作用，并向輻射力場節(jié)點(diǎn)移動。

本發(fā)明系統(tǒng)通過軟件預(yù)先設(shè)定算法改變聲輻射力場節(jié)點(diǎn)位置，來對細(xì)胞形成牽引，然后計(jì)算細(xì)胞受到的輻射力來作為細(xì)胞粘附力。

本發(fā)明采用顯微視覺伺服系統(tǒng)獲取并顯示當(dāng)前細(xì)胞操縱視野場景，確定操縱具體任務(wù)。用戶可通過顯微視覺私服系統(tǒng)中的上位機(jī)預(yù)先根據(jù)操縱任務(wù)設(shè)定相關(guān)參數(shù)，如細(xì)胞間的接觸時(shí)間、接近速度、分離速度等。

用戶可通過顯微視覺伺服系統(tǒng)獲取目標(biāo)細(xì)胞坐標(biāo)，上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)細(xì)胞當(dāng)前位置、目標(biāo)位置和用戶設(shè)定參數(shù)將操縱任務(wù)分解為一系列單元聲操縱動作。單元聲操縱實(shí)施過程中，上位機(jī)根據(jù)聲場理論將單元聲操縱轉(zhuǎn)化為各路正弦驅(qū)動電壓的頻率、幅值以及初始相位，并發(fā)送至多通道程控信號發(fā)生卡，信號經(jīng)多通道高頻寬帶線性功放放大后加載至叉指換能器，從而在pdms微流道腔體中合成預(yù)期的聲場。重復(fù)上述過程直至細(xì)胞當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的誤差處于允許范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用具有銀制叉指電極環(huán)形陣列的叉指換能器，在pdms微流道腔體中形成穩(wěn)定的聲輻射力場捕獲細(xì)胞，通過非接觸式的并行操縱方式進(jìn)行細(xì)胞粘附力測量，干擾因素少。

本發(fā)明的相比傳統(tǒng)采用外部器件的接觸式測量和光鑷的非接觸式測量，避免了外部器件的接觸式測量和光鑷的非接觸式測量對細(xì)胞帶來的破壞和損傷，不會對細(xì)胞造成任何影響(包括施加力破壞和發(fā)熱破壞)，不會有任何損傷，不會影響細(xì)胞原有的力學(xué)性能。

因此本發(fā)明通過表面波聲輻射力對細(xì)胞進(jìn)行非接觸式操縱，能耗低，對細(xì)胞無損傷，安全可靠，精度更高，誤差小。

本發(fā)明采用顯微視覺伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)反饋細(xì)胞位姿，有效提高操縱細(xì)胞精度，進(jìn)而改善測量精度。

本發(fā)明具有裝置簡易，制作成本低，易于操作的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖2是pdms微流道的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖3是pdms微流道的底面示意圖。

圖4是pdms微流道的內(nèi)部剖視圖。

圖5是顯微視覺伺服系統(tǒng)原理框圖。

圖中：鈮酸鋰晶片1、銀制叉指電極環(huán)形陣列2、pdms微流道3，細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4、細(xì)胞進(jìn)液孔5、鞘流進(jìn)液孔6和出液孔7，包括測力腔體8、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9、細(xì)胞培養(yǎng)液流道10、細(xì)胞流道11、鞘流流道12、梯形通道13、回收流道14、基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)15、顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16、多路信號發(fā)生系統(tǒng)17。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖中：鈮酸鋰晶片1、銀制叉指電極環(huán)形陣列2、pdms微流道3，細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4、細(xì)胞進(jìn)液孔5、鞘流進(jìn)液孔6和出液孔7，包括測力腔體8、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9、細(xì)胞培養(yǎng)液流道10、細(xì)胞流道11、鞘流流道12、梯形通道13、回收流道14、基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)15、顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16、多路信號發(fā)生系統(tǒng)17。

如圖1所示，包括鈮酸鋰晶片1、銀制叉指電極環(huán)形陣列2、pdms微流道3和顯微視覺伺服系統(tǒng)，顯微視覺伺服系統(tǒng)包括基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)15、多路信號發(fā)生系統(tǒng)17和顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16，鈮酸鋰晶片1上的周圍置有銀制叉指電極環(huán)形陣列2，鈮酸鋰晶片1與銀制叉指電極環(huán)形陣列2構(gòu)成叉指換能器，銀制叉指電極環(huán)形陣列2與多路信號發(fā)生系統(tǒng)17中的多通道高頻寬帶線性功放相連接，多路信號發(fā)生系統(tǒng)17和顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16均連接到基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)15。

如圖2-4所示，pdms微流道3包括內(nèi)部設(shè)有細(xì)胞培養(yǎng)液流道10、細(xì)胞流道11、鞘流流道12、回收流道14、測力腔體8、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9的腔體結(jié)構(gòu)，測力腔體8和細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9之間通過梯形通道13連接相通；測力腔體8一側(cè)和細(xì)胞培養(yǎng)液流道10一端連接相通，細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9一側(cè)和細(xì)胞流道11一端連接相通，細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9另一側(cè)和回收流道14一端連接相通，細(xì)胞流道11的中部與鞘流流道12一端連接相通，具體實(shí)施中細(xì)胞培養(yǎng)液流道10、細(xì)胞流道11均平行布置，細(xì)胞流道11和鞘流流道12非平行布置，鞘流流道12另一端向細(xì)胞流道11另一端方向以與細(xì)胞流道11非平行地延伸布置；腔體結(jié)構(gòu)頂面開有均與微注射泵相連接的細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4、細(xì)胞進(jìn)液孔5、鞘流進(jìn)液孔6以及與外界細(xì)胞回收裝置連接的出液孔7，細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4連通細(xì)胞培養(yǎng)液流道10并位于細(xì)胞培養(yǎng)液流道10另一端正上方，細(xì)胞進(jìn)液孔5連通細(xì)胞流道11并位于細(xì)胞流道11另一端正上方，出液孔7連通回收流道14并位于回收流道14另一端正上方。

回收流道14、測力腔體8和細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9均貫穿于腔體結(jié)構(gòu)的底面。所有流道和腔體均不貫穿于腔體結(jié)構(gòu)的頂面，只有上述幾個(gè)孔開設(shè)在腔體結(jié)構(gòu)的頂面。

回收流道14與測力腔體8、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9處于同一平面，目的在于快捷回收測量完成的細(xì)胞。且細(xì)胞培養(yǎng)液流道10與細(xì)胞流道11的流道底面高于腔體結(jié)構(gòu)的底面，流道底面和各自腔體之間通過斜面過渡連接，目的在于防止進(jìn)液過程中出現(xiàn)溶液回流。

梯形通道13的大端靠近測力腔體8側(cè)，小端靠近細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9側(cè)，防止細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9中的細(xì)胞對測力腔體8產(chǎn)生干擾。

pdms微流道3是由原材料加入至激光打印成型的模具中在70℃條件下加熱固化1小時(shí)制成。具體實(shí)施的pdms微流道3的原材料采用道康寧sylgard184，加工出的pdms微流道為透明色，有利于顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16從頂面進(jìn)行監(jiān)測。pdms微流道3采用氧等離子處理方式固定于鈮酸鋰晶片1正中央。

銀制叉指電極環(huán)形陣列2是由沿鈮酸鋰晶片1上表面周面均布的多個(gè)銀制叉指電極組成，多個(gè)銀制叉指電極具有多種共振頻率，數(shù)量不小于8個(gè)；其中每個(gè)銀制叉指電極的指寬和間距沿鈮酸鋰晶片1徑向由外向內(nèi)逐漸遞減，且叉指對數(shù)在25至30之間。

如圖5所示，顯微視覺伺服系統(tǒng)包括基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)15、多路信號發(fā)生系統(tǒng)17和顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16，多路信號發(fā)生系統(tǒng)17和顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16均連接到基于pxi總線的上位機(jī)系統(tǒng)15。

顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16應(yīng)用于細(xì)胞全局位姿測量，主要包括高幀率數(shù)碼攝像機(jī)和高速圖像采集卡，上位機(jī)經(jīng)高速圖像采集卡將指令發(fā)送至高幀率數(shù)碼攝像機(jī)后，攝像機(jī)中的傳感芯片根據(jù)配置參數(shù)將空間場景記錄為數(shù)字信號輸出至圖像預(yù)處理單元進(jìn)行處理，處理完成后數(shù)據(jù)經(jīng)高速圖像采集卡發(fā)送至上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)胞操作的動態(tài)監(jiān)控和后續(xù)計(jì)算。

多路信號發(fā)生系統(tǒng)17包括多通道程控信號發(fā)生卡和多通道線性功率放大器，上位機(jī)根據(jù)顯微視覺監(jiān)控系統(tǒng)16的數(shù)據(jù)計(jì)算出各路正弦驅(qū)動電壓的頻率、幅值及初始相位并發(fā)送至多通道程控信號發(fā)生卡，各路信號經(jīng)多通道線性功率放大器放大后加載至銀制叉指電極環(huán)形陣列2，從而通過叉指換能器產(chǎn)生聲表面波。

本發(fā)明具體實(shí)施過程包括：

1)將各路微注射泵分別連接至pdms微流道的細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4、細(xì)胞進(jìn)液孔5、鞘流進(jìn)液孔6，將出液孔7與外界的細(xì)胞回收裝置相連；

2)啟動系統(tǒng)，用戶設(shè)置測量參數(shù)，如細(xì)胞間的接觸時(shí)間、接近速度、分離速度、允許誤差等。開啟各路微注射泵，通過細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4和鞘流進(jìn)液孔6向細(xì)胞培養(yǎng)液流道10和鞘流流道12內(nèi)注射入不帶有細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)液，同時(shí)通過細(xì)胞進(jìn)液孔5向細(xì)胞流道11內(nèi)注射入帶有細(xì)胞的細(xì)胞液，通過控制鞘流流道12和細(xì)胞流道11中的流速使細(xì)胞沿細(xì)胞流道11中心依次通過，并使進(jìn)液的同時(shí)回收流道14和外界的細(xì)胞回收裝置相通；

細(xì)胞培養(yǎng)液流道10的進(jìn)液流速高于細(xì)胞流道11和鞘流流道12進(jìn)液流速，保證細(xì)胞準(zhǔn)備腔體中的細(xì)胞不會流入測力腔體，待pdms腔體中充溶液。

3)細(xì)胞進(jìn)液孔5和鞘流進(jìn)液孔6首先停止進(jìn)液，間隔特定時(shí)間后細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4停止進(jìn)液，待pdms微流道3中測力腔體8、細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9內(nèi)的溶液穩(wěn)定后，用戶通過顯微視覺伺服系統(tǒng)采集細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9內(nèi)細(xì)胞液圖像，并在其中選取并俘獲兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞；

4)向細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4開始緩慢進(jìn)液，用戶在通過顯微視覺伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)觀察監(jiān)控目標(biāo)細(xì)胞位姿的同時(shí)，通過控制銀制叉指電極環(huán)形陣列2與鈮酸鋰晶片1組成的叉指換能器發(fā)出的聲表面波移動輻射力場節(jié)點(diǎn)位置，來移動兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞到測力腔體8中，將目標(biāo)細(xì)胞移到測力腔體8的目標(biāo)位置后停止向細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔進(jìn)液；

移動目標(biāo)細(xì)胞過程中，在保證俘獲細(xì)胞的情況下，向細(xì)胞培養(yǎng)液流道10緩慢注入培養(yǎng)液，防止細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9中的其余細(xì)胞進(jìn)入測力腔體8造成干擾。

5)待測力腔體8內(nèi)溶液穩(wěn)定后，將第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞俘獲在固定位置，通過控制銀制叉指電極環(huán)形陣列2與鈮酸鋰晶片1組成的叉指換能器發(fā)出的聲表面波移動輻射力場節(jié)點(diǎn)位置，來移動第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞按預(yù)設(shè)速度逐漸接近第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞，使得兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞相接觸，接觸時(shí)的第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞中心位置與聲表面波產(chǎn)生的輻射力場節(jié)點(diǎn)重合并記為零點(diǎn)；

6)兩個(gè)目標(biāo)細(xì)胞接觸后，向遠(yuǎn)離第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞方向移動聲表面波產(chǎn)生的輻射力場節(jié)點(diǎn)，迫使第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞與第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞分離，在第二個(gè)目標(biāo)細(xì)胞和第一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞剛分離時(shí)通過顯微視覺伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄第二個(gè)細(xì)胞中心位置與輻射力場節(jié)點(diǎn)之間的距離△x；

7)由距離△x采用公式f＝k·△x計(jì)算獲得細(xì)胞最大粘附力f，其中k為聲場剛度系數(shù)，具體實(shí)施的k是通過裝置材料和目標(biāo)細(xì)胞種類標(biāo)定得到；

8)從細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)液孔4開始進(jìn)液，直至測力腔體8中的細(xì)胞流回細(xì)胞準(zhǔn)備腔體9中以進(jìn)行下一次測量。

由此實(shí)施例可見，本發(fā)明技術(shù)效果顯著，實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞粘附力的連續(xù)非接觸式測量，干擾因素少，操作簡易。