摘要

细胞可对外界施加力的作用,从而感知外界环境并做出力学响应。聚二甲基硅氧烷(PDMS)微柱阵列被广泛应用于细胞力测量,通过测量微柱顶面在细胞力作用下的位移量,获得细胞力的大小及方向。然而,由于PDMS微柱的高透明度,当利用明场显微图像进行图像处理计算微柱位移量时,提取微柱端面质心的算法较为复杂。提出了一种利用磁珠修饰微柱端面使其不透光的方法,以降低图像处理算法复杂度,同时提高微柱位置的识别精度。磁珠在外界磁场作用下被引入模具,向模具中浇铸PDMS后,得到端面嵌有磁珠的不透光PDMS微柱。修饰过后的微柱,其端面会在倒置显微镜下形成实心圆形图案,可以直接用regionprops函数计算出实心圆形图案的质心;未经修饰的微柱,在倒置显微镜下形成环形图案,需要用运算更为复杂的霍夫变换来计算环形图案质心。实验结果表明:该PDMS微柱修饰方法能使微柱端面与基底的对比度得到很大提高,因此在提取端面质心时,不需要用到霍夫变换,减小了图像处理中算法的复杂度,并且提高了微柱定位的精度。