题目：壁式慢回转反应器（RWVS）中力学微环境的实时观测实验平台的设计与实现

壁式慢回转反应器（RWVS）是由NASA开发的简化的三维培养装置，然而其在地面模拟微重力效应实验上有着广泛的应用。尽管许多实验表明在RWVS环境下培养的细胞具有部分太空环境下的特有行为，但不可否认RWVS培养环境下的细胞始终受到重力刺激。本文基于RWVS中细胞所处的特殊力学微环境造成对细胞形态和功能发生变化的猜想，试图通过研究RWVS培养中提供细胞黏附的微载体在培养舱内的运动轨迹和规律，反演出微载体及其表面细胞所处力学微环境特别是受重力刺激的规律。其中，前人通过猜想分析和仿真认为微载体在RWVS中的运动包括一级主运动和在此基础上的小范围的次级运动。又由于这两级运动尺度相差很大，造成同时对两种运动建模与观测都很困难。因此，本文提出在RWVS转动坐标系下，建立显微镜视窗的贴体坐标系的观测方法，即在跟踪微载体一级运动的同时在较大倍数下观察微载体次级运动包括微载体自转。本文工作主要包括基于RWVS的实时成像系统（RWRIS）的设计与实现，RWRIS的调试，RWRIS的应用与结果分析三个部分。在工作中，运用了机械结构设计、信号检测与采集、图像处理等专业知识，建立了该基于RWVS的微载体运动轨迹实时观测系统，并进行跟踪微载体运动，识别微载体细节和判断微载体自转等处理。为进一步研究微载体在RWVS中运动并反推其所处力学微环境提供了实验平台和研究方法。