擬球藻破壁實驗與模型建立

Experiment and Modeling Analysis on Cell-Wall Fracture of Nannochloropsis Oculata

簡胤軒(Yin-Husan Chien)

指導教授 ： 蔡宏營

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2010年)

摘要

本研究使用裝載球型探針之原子力顯微鏡對擬球藻細胞進行壓縮測試，並建立模型來分析壓縮測試得到的力曲線，而模型為一內含不可壓縮液體之薄膜球體被另一球體與一無限大平板做壓縮。

實驗部分將擬球藻細胞滴在載玻片上，載玻片經過Poly-L-Lysine處理增加細胞黏附性，原子力顯微鏡掃描表面與壓縮測試的過程均在液相中進行，壓縮測試至破壞擬球藻細胞。模型部份假設細胞壁為薄膜，為均質、等向與彈性的材料，並且壁厚不會變化；球體內含不可壓縮液體以替代細胞質。模型推導套用薄膜理論以得到不同接觸區與非接觸區的統御方程式組，搭配對應之邊界條件。數值解法部分將邊界條件問題換成初始條件問題，接著引用四階Runge-Kutta法求解。最後將模型計算值對實驗力曲線擬合，以最佳擬合結果做分析。相對於現有其他文獻針對尺寸介於數十微米至厘米等級細胞的壓縮試驗模型而言，本研究所提出的模型可運用在微米等級的擬球藻壓縮試驗，並且成功地描述相對變形量0.25前力曲線的反應。

關鍵字

微藻類 ； 細胞壁 ； 破壞 ； 薄膜球體

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Microalgae ； Fracture ； Spherical shell ； Cell wall

參考文獻

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