【摘要】 这一效应已被用于研究单个细胞的电变形，如红细胞、哺乳动物细胞、植物原生质体和宫颈癌细胞。

人的成熟红细胞由细胞膜和细胞质组成，主要是血红蛋白。其独特的双凹圆盘形状、膜粘弹性和细胞质粘度是影响红细胞通过微血管的能力的主要因素。表征红细胞膜的力学特性使我们能够更好地理解和准确地模拟生理过程，如血液流变学、脾滤过、细胞粘附和细胞-细胞相互作用。红细胞膜的粘弹性在血液病的研究中尤为重要。

 

微流体已被公认为是开发细胞生物力学和流变学表征实验模型的通用工具，是经典物理和工程技术的补充。被动剪切流和介质电泳(dielectrophoresis, DEP)是在微流控环境中进行活细胞生物力学研究的两种主要机制。施加在单体上的DEP极化力是沿场线方向的。

 

这一效应已被用于研究单个细胞的电变形，如红细胞、哺乳动物细胞、植物原生质体和宫颈癌细胞。其他细胞生物力学测试的实验方法，如经典的光学镊子或微移液吸管，通常是复杂的系统，一次只能测量一个细胞，相比之下，DEP可以通过微流控平台中的交叉微电极提供更高的通量分析。

 

由于DEP力是由微流体中的电场产生的，因此它可以控制应力水平和加载波形。此外，利用Evans和Hochmuth提出的膜粘弹性理论，可以确定RBC膜的剪切弹性模量和粘度。其他模型，如三级弹性模量和附加的双粘度短跑罐，可用于描述RBC膜的非线性弹性和粘弹性行为。报道的健康红细胞的膜剪切模量在2.4-13.3μΝ/m范围内[1]。

 

[1] Yuhao Qiang, Jia Liu, E Du. Dielectrophoresis Testing of Nonlinear Viscoelastic Behaviors of Human Red Blood Cells. Micromachines 2018, 9(1), 21.

 

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