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力学信息既是复杂细胞内部活动的外在物理宏观的表现，可作为一种“生物标志物”来反应细胞的生物学状态，也是一种细胞响应外界刺激的重要因素。细胞生物力学通过生物学与力学的有机结合，开展对生命过程中的力学因素及其作用的定量研究，其发展与对细胞力学特性的定量探测技术和细胞行为的动态力学干预技术密切相关。研究人员通过不断引入和发展新的实验工具，建立了能够在不同几何尺度上提供精确和定量力学特性测量的方法，实现了对单细胞力学特性（如硬度、粘度和弹性）的定量探测。这些技术的发展对理解细胞的关键功能产生了深远的影响，并已应用于疾病的临床诊断，也将会为相关疾病的干预和治疗提供新的可能。尽管现有工具实现了对细胞的力学特性的定量测量，这仅仅代表了“果”的部分。对阐明机体的力学过程与生物学过程如生长、重建、适应性变化和修复等之间的相互关系远远不够。为了理解复杂力学微环境和生物体的力学信号感受和响应机制的“因果关系”，我们不仅需要对细胞的力学性质有更为精确的描述，更需要有能力通过可精确量化的外部力学刺激，来调控和诱导细胞的行为。

由于细胞的尺度在十几微米至几十个微米之间，常规的宏观力学加载方法和实验技术无法在细胞力学研究中直接使用，所以研发新的单细胞力学加载技术，实现对细胞的高通量的定量力学加载，是开展该研究一直以来所面对的最重要的问题。超声作为一种动量和能量的载体，能够被声场中的物体吸收、散射和折射，从而在这两者之间发生动量和能量的交换，实现以非接触的方式对声场中的物体施加声辐射力。本项目以超声作为单细胞力学加载的手段，通过构建高效和稳定的多波节体波驻波场，实现以非接触的方式对基质中的多个仿生细胞以及细胞同时施加相同的力学刺激。发现在超声应力作用下，细胞以及磷脂囊泡可以快速生成磷脂纳米管，为探索细胞的力学信号感受和响应机制提供新的技术支撑。

报告人简介：

田良飞研究员，博士毕业于苏黎世联邦理澳门太阳娱乐网站官网；分别在康斯坦茨大学和布里斯托大学从事博士后研究工作；目前担任浙江大学任生物医学工程与仪器科学学院“百人计划”研究员，浙江大学附属妇产科医院院长助理，浙江大学滨江研究院兼职教授。田良飞博士创新性地利用声学技术，发展了基于超声的力学加载技术，并探索了其在力学生物学领域中的应用。主持国家自然科学基金委面上项目、国际遗传工程和生物技术中心项目等项目，参与国家重点研发计划干细胞专项、国家重点研发计划青年项目以及浙江省“领雁”计划等项目。在Nat. Chem.和Nat. Commun.等国际知名高水平期刊发表论文近40篇。

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