医用生物力学

李姗姗  黄建永  邓昊  庞明姝  彭小玲  熊春阳  方竞

摘要： 目的 针对经典细胞牵引力反演算法的病态特征，发展基于二维傅立叶空间的高分辨率细胞牵引力反演新技术。方法 根据基底表面位移测量数据和积分核函数在二维傅立叶空间各自的分布特点和规律，探讨牵引力反演过程中出现的反卷积病态现象，构建一套自适应加窗滤波算法来约束反演计算过程中出现的高频噪声放大效应。结果 经典细胞牵引力频域反演算法（Fourier transform traction cytometry, FTTC）具有明显的反卷积病态特征，特别是在位移采样网格较密情况下，牵引力反演结果极不可靠。利用本文提出的频域滤波方法则能显著削弱位移场高频噪声对于力反演结果的影响。结论 这种细胞牵引力频域反演新方法可有效抑制反问题病态现象的发生，显著提高力场测量的稳定性和空间分辨率。该方法有望在细胞与胞外基质相互作用研究中得到广泛应用。