细胞组织应力背景与作用

生命活动中无论是心脏的博动、动脉的收缩和舒张、肠道的蠕动，骨生长正畸，肌肉生长正畸，血管蠕动，肢体运动，还是胸肺的呼吸都不断地对参与其中的细胞施加动态的应力（拉应力、压应力、切应力）作用。因此正确理解细胞对外应力刺激行为对骨肉正畸、肌肉收缩、创伤修复等许多重要生物医学领域都有十分重要的意义

应力信号协同生物化学信号是生物自适应结构自我设计和调控长成的设计和调控者，细胞核是细胞代谢活动的控制中心，指挥它的活动除了遗传密码外主要是外部刺激传来的信号。细胞处于组织的应力环境中，应力刺激细胞膜并通过微丝和微管传递到细胞核，应力信号在传递过程中引起一系列生化反应。很新研究成果已证明应力信号与化学信号在决定细胞活动中具有同等重要性，应力信号在调控细胞的分化、生长和凋亡中起着主导作用。应力刺激按作用方向分为张应力、压应力和切应力（血流对管壁）等，按时间分为定常和脉动应力。

细胞组织拉力加载培养系统的典型应用

典型应用:该系统感应各种细胞在应力刺激下的生物化学反应，例如：骨骼细胞，肺细胞，心肌细胞，血细胞，皮肤细胞，肌腱细胞，韧带细胞和骨细胞等各种2D或3D细胞组织。

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细胞力学研究的重要性

一切生物生命都是由细胞组成的，细胞由生物大分子构成。细胞的形态结构及功能，细胞的生长、发育、成熟、增殖、衰老、凋亡、癌变以及通路表达，细胞信号传导及基因表达的调控，细胞的分化及其调控机理，都与细胞的力学特性有关。研究力对细胞的作用，是揭示组织生物力学特性的基础，也是进一步研究细胞内生物大分子的生物力学特性的出发点。力可以通过影响细胞内基因表达和蛋白质的合成来调节细胞功能，在细胞的生理、病理过程中发挥着重要作用。

细胞力学研究的基础和关键是体外细胞培养机械加力装置的研制

由于生物体内组织结构极其复杂，生物个体也存在较大差异，致使在体细胞的力学环境复杂多样，从而增加在体细胞力学行为研究的难度。由于生物体内的细胞、细胞膜很小，宏观力学加载方法和实验技术无法直接使用。

因此，寻找合适细胞力学加载方法和能模拟生命体内细胞组织生长生物力环境的细胞组织体外机械力加载装置，实现体外分离和建立合适的加载模型是细胞力学研究面临的首要问题。