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摘要
目的 研究含羞草叶匀浆接受矩形波切变率后的力学反应性及其对Maxwell黏弹性体方程的拟合与修正,揭示含羞草叶匀浆在微弱剪切应力作用下,变为黏弹性体的过程,支持含羞草细胞内有物质在剪切应力下由液体向黏弹性体结构的转变.方法 制备无细胞含羞草叶匀浆,采用美国Brookfield公司程序型DVⅡ流变仪,给匀浆施加0.1、1、2、4、8、10、12 s-1等8种切变率的矩形波的作用前、作用中、作用后,在Windows下用该仪器公司提供的软件,编制自动采样程序,做实时数据采集、贮存、回归拟合与数据处理.并与形状相似的植物叶下珠的叶匀浆作了对照.结果(1)含羞草叶匀浆在施加矩形波切变率作用下,其应力-时间上升曲线可用Maxwell黏弹性体方程拟合;下降线形状虽与该方程相似,但在数值上有明显差异,加上"不可逆应力损失项"后则可拟合.(2)从该文所设计的8种切变率矩形波作用下含羞草叶匀浆应力-时间曲线形状可认为均属于黏弹性体类型,尤其在切变率0.1、1、2、4 s-1等4种低切变率的条件更为明显.该文对它们的Maxwell方程松弛时间、应力平衡值和改良后方程的"不可逆应力损失项"的参数进行了计算,并对含羞草、叶下珠叶片匀浆悬浮液进行了比较,前者具有黏弹性体的特有应力-时间曲线形状与明显的方程松弛时间参数值,而后者则无;前者有比后者大20倍的平衡应力数值.结论 该文实验支持微弱的剪切应力好像"酶"一样,可驱动含羞草叶匀浆发生类似于Maxwell黏弹性体的力学反应,推测其过程中由于细胞内的某些物质(如蛋白质或细胞骨架)按照时空安排进行三维结构重组并发生运动;而外加的应力撤销后,则慢慢地回复原先状态.认为应用切变率矩形波技术与改良后的Maxwell方程,是研究生物物质的黏弹性的一个定量手段,还认为矩形波的切变率控制在0.1～4 s-1范围内是较敏感的,过大的切变率则难以显示或损坏生物物质本身内部的力学特性.
