生物细胞的力学特性与细胞的结构、功能以及细胞的“生老病死”息息相关。细胞本身是由诸多细胞器组成，其中细胞核作为遗传物质的主要载体细胞器，在整个细胞的生命周期中都占有至关重要的作用，研究细胞核的力学特性对于深层次探究细胞生命的奥秘有着重要的意义。研究细胞特性的诸多方法中，原子力显微镜（AFM)以其高精度、范围广、能够在活体环境下测量等优点，成为了纳米生物力学领域最重要工具之一。　　本文基于自主研发的AFM纳米机器人系统，结合改进的AFM探针，以及升级的AFM光学观测系统，对活体细胞及细胞核进行力学特性原位测试和分析。该方法实现了活体细胞及细胞核的静态力学特性原位测试，为活体细胞动态原位测试奠定基础。主要研究内容包括：　　首先，本文设计了新式的AFM探针。设计充分考虑了活体细胞原位测试问题、刚度问题、频率模态等问题，使得探针具有合理的结构和形态。该设计使得AFM纳米机器人系统能够在对细胞造成最小损伤的前提下，直接对细胞核进行原位测试操作。　　其次，为了获得更好的实验数据，提高实验的可视性，对原AFM纳米机器人系统进行升级改造，设计、搭建并调试了侧视-底视观测系统，改进了细胞测试所用左右操作手臂和细胞培养皿。改进后系统可以直接观测细胞测试过程中的探针与细胞的横向与纵向位置关系。　　最后，本文利用改进后系统对细胞及细胞核进行原位测试。使用不同探针在相同速度下，对细胞进行了压痕实验，得到力-位移数据，并进行分析处理，得到细胞在不同探针下的细胞静态力学特性结果。　　所研制的新式AFM探针及侧视系统能够更加直观有效进行活体细胞力学特性的原位测试，并将细胞测试从单一视角，转变为多视角同时观测，对纳米生物力学的研究具有推动作用，对于细胞内部的研究提供了一种新的途径。