细胞力学是细胞和组织工程学的基础，一直是生物力学领域的热门课题。细胞的结构和功能，以及生长、分裂、衰老、凋亡和病变，都和细胞的力学特性息息相关。细胞的受力和变形对其功能有着直接的影响。因此，研究细胞的力学特性，对于了解细胞及其功能，有着重要的意义。为了更深入理解细胞力学特性，出现了一系列的研究方法和手段，其中以原子力显微镜（AFM）为代表的细胞力学特性测试，以其精度高、范围大、样品准备简单等优点，得到了广泛应用。　　本文基于AFM纳米机器人技术，并结合所研究的纳米镊子，测试和分析了生物活细胞的粘弹性力学特性。该方法可实现细胞静态与动态粘弹性的测试，将为生物细胞力学的研究提供一种新的操作方法和工具。本文主要内容包括：　　首先，研制了一种构成纳米镊子的纳米探针，并提出了一种基于该纳米镊子的细胞粘弹性力学特性测试方法。结合聚焦离子束（FIB）纳米加工技术和微装配技术，实现了该探针加工与组装。相对安装两个该探针于双探针AFM上，构成纳米镊子，可同时实现生物活细胞双平板压缩、拉伸和剪切模式的力学特性测试。　　然后，介绍了细胞粘弹性的幂律特性和Zener’s模型，分析了细胞的粘弹性力学行为，为分析处理细胞粘弹性测试数据提供了理论基础。幂律特性定性描述细胞蠕变和应力松弛的特性，Zener’s模型可求解细胞蠕变和应力松弛函数，获得细胞粘弹性力学参数。　　其次，建立了活细胞测试的温控装置。该装置可控制细胞操作过程中细胞培养液温度为37±0.5℃，同时在实验系统密封腔中充5％的CO2，保证了长时间测试过程中细胞的活性。　　最后，开发了细胞粘弹性力学的测控程序，分别采用AFM单探针和开发的纳米镊子测试了细胞的静态和动态粘弹性特性。对比两种方法和测试结果，纳米镊子可实现细胞整体粘弹性测试，AFM针尖压痕局限于细胞局部粘弹性测试，前者更能准确的评估细胞的整体粘弹性力学特性。　　所研制的纳米镊子及其测试方法具有如下的优点：1）纳米镊子具有平行平板夹持构型，使得测试细胞受力和变形均匀，并可克服细胞压缩过程中的滑移现象；2）纳米镊子可测试法向和侧向力，并解耦，可同时实现细胞拉压和剪切力学特性测试；3）通过改变纳米探针的结构参数，可满足不同测力范围和精度需求。