人體中的細胞和組織自然會受到不同類型的機械力。這些力的范圍跨越多個長度尺度。例如，當我們走路和移動時，我們的骨骼和軟骨會承受壓縮負荷，我們的血管會因血管流動而持續承受剪切應力，并因血壓或肺組織在呼吸過程中受到機械應變而承受周期性應變。

很明顯，機械力在正常和病理條件下的細胞功能和調節中起著關鍵作用。

細胞通過稱為機械轉導的過程感知和響應機械力。機械傳導通路通常涉及復雜的生物信號級聯，將機械信號轉化為生化信號。

許多機械信號通過細胞外基質 (ECM) 傳輸到細胞。ECM 是蛋白質、糖胺聚糖和蛋白聚糖的復雜網絡，細胞位于其中。

ECM 的主要成分是膠原蛋白，但成分因組織類型而異。細胞可以通過將細胞的細胞骨架與 ECM 偶聯的粘著斑感知機械力 。

盡管我們對細胞和分子水平上的機械轉導的了解有限，但我們知道機械轉導會影響重要的細胞功能，例如生長、基因誘導、蛋白質合成和細胞死亡 [2]。機械傳導中的異常力或功能障礙會導致多種常見疾病的發生，包括纖維化、骨質疏松癥、高血壓、哮喘和癌癥 [3]。更好地了解組織和疾病進展的潛在動態，對于尋找新的治療方法和診斷方法至關重要。

在用于疾病建模或藥物篩選的傳統體外細胞培養模型中，機械力的作用往往被忽視。這部分是由于以受控方式向體外細胞培養物輸送機械力的實際挑戰。

微技術、微流體和生物材料領域的新進展使得能夠開發新工具，使細胞暴露于機械輸入，如剪切應力、壓縮和基質應變，同時監測細胞反應。

雖然可以使用片上器官技術將多種類型的機械力傳遞給細胞，但這篇綜述將重點關注如何在體外產生類似體內的機械拉伸應變。

我們總結了近使用不同驅動概念開發復雜細胞拉伸平臺的努力，并闡述了它們在器官芯片研究中的實用性。

細胞力學科研工具大-，細胞應力加載儀、流式細胞形變與機械特性綜合表征儀、細胞力的產生(細胞內源力)和力傳遞測量分析儀