图3-1 正常人红细胞与细菌性肺炎病人红细胞拉力-伸长关系对比图 12

图3-2 正常人与细菌性肺炎病人红细胞弹性模量的分布范围对比图 13

1 绪论

我们都知道发炎等特别容易感染，细菌性肺炎就是一种常见的感染，而临床常规对于早期感染的诊断还是比较有难度的，传统方法中检测感染的指标一般用WBC计数、发烧来表示[2]，而感染病人的血液流变学的改变已经观察的非常明显。众所周知，红细胞在血液中的数量是最多的，细胞属性发生了变化体现到人身体上可能会引起许多疾病的发生，因此，我们就可以通过研究红细胞的特性来研究细菌性肺炎病人。我们通过光镊仪器可以很清晰方便的对红细胞的切变弹性模量进行测量和分析。

1.1细菌性肺炎介绍

1.1.1细菌性肺炎病理

细菌感染是由于致病菌或者是条件致病菌入侵到血循环中，然后在里面生长并繁殖，从而产生了毒素和一些其他的代谢物，最终导致了急性的全身感染[3]。细菌在侵入人体后能否会发生感染是和人的防御、免疫能力以及细菌的数量和毒力有关的[4]。在皮肤和粘膜遭到破坏后，细菌就有了可乘之机，尤其是在炎症部位，就更大的增加了细菌入侵的可能性。炎症经过支气管、细支气管然后向下蔓延到肺泡，于是就形成了肺炎。而细菌性肺炎就是肺炎中常见的一种。

1.1.2细菌性肺炎症状

细菌性肺炎的症状可轻可重，这和病原体和宿主的状态是有关系的[5]。咳嗽和咳痰是比较常见的症状，还会引起发烧，多数情况下是持续高烧。有的病人还会表现出恶心、腹胀、呕吐等胃肠道方面的症状，也会加重呼吸道原有的症状[6]。比较严重的患者甚至会出现嗜睡、意识障碍等神经系统的症状。

1.1.3细菌性肺炎传统诊断方法

临床常规对于早期感染的诊断还是比较有难度的，传统方法中检测感染的指标一般用WBC计数、发烧来表示，但是对于早期感染还是很难有一个准确的判断。而研究的结果表明WBC计数以及每日最高体温的变化，是很难预测哪些有无感染存在的。其中，抗菌治疗是治疗细菌性肺炎的关键。我们虽然可以通过分离培养病原体对细菌性肺炎进行诊断和治疗，但是细菌的培养是需要一定的时间，操作也比较复杂，等待最终的培养结果或者观察病情的进展，再进行实验性的抗生素治疗，这样就耽误了最佳的治疗时机。如果可以在由于感染化脓从而引起脏器功能的衰竭之前的早期和进展期进行正确的治疗,能够明显降低死亡率[7]。

1.1.4细菌性肺炎的创新方法

近来这几年间，血液流变学已经比较广泛的应用到了临床医学上，对于创伤、感染病人的血液流变学变化也进行了一些研究，通过研究发现，感染病人的血液流变学的改变已经观察的非常明显，但是，对于我们测定出的亚临床感染的血液流学和与以后感染的发生发展的结果之间的关系还不明确，目前已经受到了临床医生的关注[8]。本论文就是通过研究细菌性肺炎的红细胞的变形能力来确定感染。

1.2光镊技术简介

1.2.1光镊技术的背景

随着科技的发展，自然科学和生物技术也在不断的进步，朝着微型化、精密化的趋势发展，在这种情形下，微纳米级的操控技术变得尤为重要。而恰好光镊能够捕获和操控微米级的微粒[9]。

1986年，美国贝尔实验室的一位科学家发明了光镊技术，此后的20年光镊技术得到了飞速的发展,尤其是在生命科学领域，光镊已经成为对单个生物细胞和生物大分子进行研究的一种必须的工具。

1.2.2光镊技术的特点

光镊可以对微米级的微粒进行捕获和操控，而光镊对微粒的非机械接触的捕获是通过无形的光束来完成的，由于这个力不是实体的，它是作用在整个被捕获的粒子上的，所以对生物分子并没有产生机械损伤，并且在对光镊操作的时候，操作对象和光镊的机械部位这两者之间的距离是远远大于操作对象的尺寸的，几乎不会影响到粒子周围的环境，是一种比较理想的操作手段。加之光镊利用了光的透过性，它能够透过培养皿的透明玻璃壁，对培养皿中的微粒进行操作，从而实现了没有污染的操作，光镊技术特别适用于活体生物微粒。