文献综述
1.课题研究的现状和发展趋势
微流控技术是指在至少有一维为微米甚至纳米尺度的低维通道结构中控制体积为皮升至纳升的流体进行流动并传质、传热的技术。微流控技术是目前最具前沿性的分析技术之一，其在实验细胞学研究中的应用日趋普遍，如血管生物学、肿瘤生物学、肝脏和神经组织工程等［1-3］。
研究现状
在生命科学领域尤其是细胞分析领域所能发挥的作用，例如细胞-细胞共培养和相互作用、体外细胞微环境的构建和模拟、单细胞操控和分析以及芯片器官等。除上述优势满足了生命科学对细胞等生物样品进行更高效、更灵敏、更快速分离分析的需求外，微流控系统特征长度的尺度与细胞和其他微生物实体的大小相称，更有利于对少量细胞甚至是单个细胞的操控和分析。而且，大多数生物体系中都会涉及到微米甚至纳米尺度下的物质或信号传递，特别是在细胞-细胞间相互作用及通讯中，这使得能够应用微流控技术在体外有效模拟细胞微环境尤其是模拟可溶性因子所构成的微环境［4］。系统比表面积与其特征长度成反比意味着在微流控系统中，传热和传质等过程被大大加强，一些在宏观维度下通常不会遇到的物理化学界面现象也能够利用微流控平台进行研究。而且，在微小尺度下物质的分离也能够更快速更有效的进行。
发展趋势
随着微流控技术在细胞生物学中的应用，为细胞的体外研究开拓了新的研究领域，使细胞微环境的体外再现成为可能，为细胞与微环境相互作用的研究提供了强大的技术平台。
2.课题的研究现状及已有成果
已有成果
迄今，学者们已经通过多种方法对红细胞的机械特性进行了相关研究，包括实验方法和数值模拟。实验方面，测量细胞膜力学特性的实验方法，有激光衍射法、渗透实验、微型吸管法［5］、光镊拉伸［6］等战庆亮等［7］通过有限元模拟红细胞在渗透实验中的变形情况，得到红细胞由双凹形变成椭球形的临界渗透压值。焦古月等［8］通过数值仿真方法，模拟受疟原虫寄生红细胞变形的情况，分析细胞膜力学特性在细胞不同感染阶段中的差异。肖兰兰等［9］采用粗粒化网络模型，利用耗散粒子动力学方法，模拟红细胞在不同拉力下的变形情况。Klppel 等［10］采用双层结构建立细胞模型，采用有限元进行仿真分析，通过静态和动态实验对仿真结果进行了验证。Ahmadian等［11］等通过粒子法，将细胞膜等效成一系列由弹簧连接的粒子，仿真细胞的变形情况，并通过实验进行了验证。Discher 等［12］通过采用3 个粗粒化的细胞膜骨架模型，数值模拟红细胞在微型吸管实验中的变形情况，模拟结果与微型吸管实验结果有较好的吻合度。
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