細胞拉力加載系統(tǒng)細胞力學培養(yǎng)重要的技術(shù)手段

細胞是人體或動物及植物等等生物體基本的結(jié)構(gòu)和功能單位，細胞體形極微，在顯微鏡下始能窺見，形狀多種多樣。主要由細胞核與細胞質(zhì)構(gòu)成，表面有細胞膜。高等植物細胞膜外有細胞壁，細胞質(zhì)中常有質(zhì)體，體內(nèi)有葉綠體和液泡，還有線粒體。

人類猴子兔子狗貓小鼠等等，由于經(jīng)常處于運動狀態(tài)，對于力學的研究尤其關(guān)鍵，植物在大自然中由于受到風力的影響，也處于一定的力學刺激條件。如何模擬在體外各種細胞在不同的力學機械刺激條件下進行三維細胞培養(yǎng)，變的越來越重要的條件。

細胞力學是人類組織工程研究的基礎(chǔ)研究，細胞和組織工程支架以及生長要素是組織工程非常重要的三大要素。

細胞組織應力背景與作用

生命活動中無論是心臟的博動、動脈的收縮和舒張、腸道的蠕動，骨生長正畸，肌肉生長正畸，血管蠕動，肢體運動，還是胸肺的呼吸都不斷地對參與其中的細胞施加動態(tài)的應力（拉應力、壓應力、切應力）作用。因此正確理解細胞對外應力刺激行為對骨肉正畸、肌肉收縮、創(chuàng)傷修復等許多重要生物醫(yī)學領(lǐng)域都有十分重要的意義

應力信號協(xié)同生物化學信號是生物自適應結(jié)構(gòu)自我設(shè)計和調(diào)控長成的設(shè)計和調(diào)控者，細胞核是細胞代謝活動的控制中心，指揮它的活動除了遺傳密碼外主要是外部刺激傳來的信號。細胞處于組織的應力環(huán)境中，應力刺激細胞膜并通過微絲和微管傳遞到細胞核，應力信號在傳遞過程中引起一系列生化反應。很新研究成果已證明應力信號與化學信號在決定細胞活動中具有同等重要性，應力信號在調(diào)控細胞的分化、生長和凋亡中起著主導作用。應力刺激按作用方向分為張應力、壓應力和切應力（血流對管壁）等，按時間分為定常和脈動應力。

細胞力學研究的重要性

一切生物生命都是由細胞組成的，細胞由生物大分子構(gòu)成。細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能，細胞的生長、發(fā)育、成熟、增殖、衰老、凋亡、癌變以及通路表達，細胞信號傳導及基因表達的調(diào)控，細胞的分化及其調(diào)控機理，都與細胞的力學特性有關(guān)。研究力對細胞的作用，是揭示組織生物力學特性的基礎(chǔ)，也是進一步研究細胞內(nèi)生物大分子的生物力學特性的出發(fā)點。力可以通過影響細胞內(nèi)基因表達和蛋白質(zhì)的合成來調(diào)節(jié)細胞功能，在細胞的生理、病理過程中發(fā)揮著重要作用。

細胞力學研究的基礎(chǔ)和關(guān)鍵是體外細胞培養(yǎng)機械加力裝置的研制

由于生物體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)極其復雜，生物個體也存在較大差異，致使在體細胞的力學環(huán)境復雜多樣，從而增加在體細胞力學行為研究的難度。由于生物體內(nèi)的細胞、細胞膜很小，宏觀力學加載方法和實驗技術(shù)無法直接使用。

因此，尋找合適細胞力學加載方法和能模擬生命體內(nèi)細胞組織生長生物力環(huán)境的細胞組織體外機械力加載裝置，實現(xiàn)體外分離和建立合適的加載模型是細胞力學研究面臨的首要問題。

細胞組織拉力加載培養(yǎng)系統(tǒng)

美國Flexcell的體外細胞牽張拉伸力加載培養(yǎng)裝置是體外細胞或組織牽張拉伸機械力刺激培養(yǎng)的金標準,

該系統(tǒng)不但可以對細胞施加雙軸即等邊軸模式牽張力刺激，還可以施加單軸向模式的牽張拉伸系統(tǒng)刺激，

對各種2D、3D細胞或組織均可以拉應力刺激培養(yǎng)，

該系統(tǒng)細胞量大，利于后期分析：系統(tǒng)支持4塊6孔牽張培養(yǎng)板或4個24孔板，多達96個樣品，

可放入培養(yǎng)箱進行長時間的牽張拉伸刺激培養(yǎng)，

可任意力學波形模擬：靜態(tài)波形、正旋波形、心動波形、三角波形、矩形及各種波形，超低頻率可達0.01赫茲，高頻率可達5赫茲，能很好控制超低或超高應力下的波形,

方便加力刺激與不加力 -刺激對照：可控制同一塊培養(yǎng)板部分孔細胞受力與否，不同刺激條件參數(shù)同組對照，

可在牽張拉伸刺激加載的同時，在顯微鏡下實時觀察細胞受力變化和反應。

系統(tǒng)軟件參數(shù)豐富、簡潔、強大，用戶可自定義、設(shè)置細胞拉伸受力實驗方案、受力大小、力加載頻率、力加載周期和任意模擬波形，可對牽張力加載周期、拉力大小、頻率、波形精準智能調(diào)控，

新推出適合6孔和2孔等邊軸牽張拉伸培養(yǎng)板的transwell holder,分析細胞對應變的遷移，對未應變的對照細胞和相同培養(yǎng)板中的應變細胞進行實驗。

可在彈性模量范圍1-80kPa內(nèi)基底硬度控制條件下進行細胞組織牽張刺激培養(yǎng)，

文獻量3000多篇,國內(nèi)有上百家單位使用，30多年發(fā)展應用驗證，無使用風險和技術(shù)風險。