稳定的细胞内环境是细胞维持生物功能和进行生理活动的前提，细胞内环境物理参数，如细胞内压、细胞内部密度和弹性的测量可以为探索细胞生理活动的深层机制创造条件。当前的细胞内环境的研究主要集中在细胞内结构和化学成分的研究，而对细胞内环境参数的检测还相对较少。目前细胞的弹性、重量和细胞内压的测量需要原理不同的专门的仪器完成，因此无法使用同一设备对细胞的多个参数进行检测，进而分析各个参数对细胞生理活动综合影响。课题组利用显微操作机器人系统，进行细胞弹性、重量和内压三参数的自动化原位检测。具体的每个参数的检测介绍如下：

通过与注射器相连的传输微管自动推动卵母细胞进入视野，通过图像检测对细胞粘连进行检测（图2a），进而使用测量针深入传输微针吸住细胞表面（图2b），传输针施加负压实现自动破粘连（图2c）；进一步的测量微针离开传输针，自动吸持卵母细胞并测量细胞形变，最终获得细胞弹性数值（图2c）。整个机器人化细胞操作流程如图2所示:

根据自动定位的细胞核注射针与吸持针位置。控制吸持针和注射针将细胞抬起并释放，在细胞下落过程中自动化聚焦细胞，根据光流法测量细胞的下落过程种的旋转程度，根据聚焦平面的实时位置获得选择不旋转的细胞的下落速度计算细胞重量。

使用注射针深入细胞内部，根据刺入前后微针液位处的压强变化计算细胞的内压。确定微管刺入细胞后的运动过程中细胞形变恢复到初始状态程度最高的时刻；根据微管内液体的毛细压和注射气压计算出当前细胞内部的压力；计算微管刺入前后细胞内部的体积变化量；通过微管刺入前后细胞内部的体积变化比和当前细胞内部的压力计算初始的细胞内压。本发明利用刺入细胞的微管内液体感知细胞内压，通过图像处理检测出细胞的形变、微管内液面接触角和液面移动距离，然后通过平衡压模型计算初始细胞内压。