受伤后失血休克的处理原则是尽早输血治疗防止凝血因子的稀释而不能正常凝结。输血中所需的红细胞,除了捐献者新鲜的血液外,大多来自血库低温存储的库存血。无论是低温储存还是冻存,红细胞的储存损伤使得红细胞质量退化,细胞老化,在临床上输血后会有较高的致死风险。本研究围绕红细胞长时间储存质量监控和输血安全的重大需求,建立离体储存红细胞变形性的光学检测方法,为红细胞储存条件筛选和长期储存红细胞的质量监控提供技术解决方案。本文的研究内容可以概括为以下几部分:掌握了光镊技术的基本原理,搭建完成了实验的单光镊系统,涉及到光学系统设计、关键器件选型、硬件控制和系统集成,完成了光镊系统的关键参数标定,涉及位移的精确测量、刚度标定和微小力的测量;建立了以光镊技术为基础的双手柄方法,并应用于4℃离体储存5周内的红细胞的剪切模量的测量和-80℃低温冻存复水后红细胞的剪切模量的测量,对于新鲜红细胞、储存一至五周内的红细胞膜剪切模量H分别为8.4、10.76、11.35、11.46、11.85、12.25μN*m-1;建立了微流控技术和光镊的融合技术,并应用于4℃离体储存5周内的红细胞和-80℃低温冻存复水后红细胞长轴的变形指数（?）的测量,对于新鲜红细胞及储存一到五周内的红细胞变形指数分别为11.68、11.02、8.31、8.17、8.04、8.33;探索了双凹圆盘状红细胞的变形能力与储存条件/时间的关系,评估了储存红细胞的老化过程。两个方法的测量结果具有很好的一致性,为红细胞储存条件筛选和长期储存红细胞的质量监控提供了新的参考技术。通过光镊采用双手柄检测红细胞变形,完成4℃保存和冻存复水后的红细胞膜剪切模量的测量。在该项技术中,我们重点关注了离体储存红细胞中双凹圆盘状细胞膜量的变化,我们分析认为,红细胞模量的变化在外观上主要与红细胞的形态有关系,而储存过程中双凹状红细胞的形态和新鲜红细胞的形态是相近的,因此测量结果中新鲜红细胞与储存红细胞模量有一定差异,但差异并不是线性的。我们的研究结果可以有力的证明,多周储存的双凹圆盘状红细胞具有相近的膜剪切模量和变形能力,具有比较接近的生理状态或者生理年龄。通过建立光镊技术与微流控技术的融合技术,用于离体储存红细胞的变形能力的表征。利用这项融合技术完成了4℃储存和冻存复水后细胞长轴的变形指数（?）的测量,并建立了该指数与储存红细胞的变形能力之间的关系。该项技术是对单个红细胞高通量变形能力检测的重要突破。同时,探索该融合技术用于冻存红细胞的检测是有价值的。特别是在复杂环境中,长时间-80℃冻存红细胞比低温储存血袋更有应用价值。对于冻存细胞的复水后,红细胞的形态变化和变形能力检测尚缺乏深入研究。