【哈工大（深圳）宣】（前沿学部 文/图）近日，哈工大深圳校区理学院孙瑶、仲政课题组联合浙江大学等单位，在果蝇幼虫表皮的微观结构与微力学性能研究中取得重要进展。研究成果以《基于扫描探针显微镜和粘弹性建模研究果蝇幼虫表皮的微观结构与微力学性能》（A study on the microstructure and micromechanical properties of Drosophila larval cuticle using scanning probe microscopy and viscoelastic modeling）为题发表在生物力学领域权威期刊《生物力学杂志》（Journal of Biomechanics）。

果蝇幼虫表皮是一种柔软外骨骼，兼具柔顺性与韧性，表现出粘弹性特征，既能支撑其有效运动，又可维持结构完整性。研究其微观力学特性的区域差异，对于理解软体型生物力学机制，以及指导仿生材料与软体机器人设计具有重要意义。然而，已有研究多聚焦于整体幼虫尺度，且常将表皮视为均质体，尚未能定量揭示其在不同解剖区域的力学异质性。

通过采用扫描探针显微镜（SPM）的形貌成像与应力松弛测试技术，并结合四种粘弹性模型拟合分析，研究团队发现五元素麦克斯韦（MX5）模型能最精准描述表皮力学响应。

系统表征三个幼虫龄期（L1-L3）腹部节段（A1-A7）的小齿带与光滑皮肤带后，证实小齿带比光滑皮肤带模量更高、应力松弛更显著且更快，而龄期对粘弹性的影响极小。这些发现揭示了果蝇幼虫表皮的区域特异性粘弹性适应机制，为仿生可拉伸电子器件、软机器人材料研发提供了定量基础。

哈工大深圳校区为论文第一完成单位。深圳校区硕士生邢祎辰为论文第一作者、浙江大学贺银慧、龚哲峰、深圳校区周健友为论文共同作者，深圳校区孙瑶、仲政为论文共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金重大项目等项目的支持。（编辑 向碧霞 审核 张惠屏 陈南坤）

研究过程图

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2025.113051