细胞是人体或动物及植物等等生物体基本的结构和功能单位，细胞体形极微，在显微镜下始能窥见，形状多种多样。主要由细胞核与细胞质构成，表面有细胞膜。高等植物细胞膜外有细胞壁，细胞质中常有质体，体内有叶绿体和液泡，还有线粒体。人类猴子兔子狗猫小鼠等等，由于经常处于运动状态，对于力学的研究尤其关键，植物在大自然中由于受到风力的影响，也处于一定的力学刺激条件。
如何模拟在体外各种细胞在不同的力学机械刺激条件下进行三维细胞培养，变的越来越重要的条件。
细胞力学是人类组织工程研究的基础研究，细胞和组织工程支架以及生长要素是组织工程非常重要的三大要素。
细胞在不同的组织工程支架条件下进行力学牵拉刺激培养，如小肠下粘膜硅胶膜肠系膜水凝胶静电纺丝壳聚糖丝素蛋白等等，对于组织工程研究具有重要的意义。原来由于受到技术条件的影响，对于不同组织工程支架材料的细胞力学研究的论文比较少。
MICOFORCE米力光CO提供各种细胞三维培养的重要技术手段，如细胞力学可以根据需要分为细胞轴向牵拉力学，细胞多轴牵拉力学，细胞压缩力学，细胞剪切力学，细胞旋转力学等等。目前常见的细胞种类有：
口腔细胞力学 颞下颌关节滑膜细胞，人牙周膜细胞，口腔上皮细胞，口腔鳞癌KB细胞等
骨细胞力学：骨骼细胞，肌腱细胞，韧带细胞，软骨细胞和骨细胞，骨髓间充质干细胞，
软骨组织，椎间盘骨组织，肌腱组织，韧带组织等
肺呼吸肺细胞力学，肺上皮细胞，肺动脉内皮细胞，人肺微血管内皮细胞
眼科细胞力学视觉神经眼上皮细胞，眼小梁组织细胞，视网膜神经细胞
心血管/高血压：心肌细胞，血细胞，心血管平滑肌细胞，血管内皮细胞
生殖肾膀胱细胞，平滑肌细胞/尿路上皮及尿路上皮细胞，肾小管上皮细胞
消化肠上皮细胞，胃上皮细胞，胃血管内皮细胞
皮肤皮肤细胞，皮肤成纤维细胞
目前常用于构建细胞力学的组织工程支架的天然材料主要有胶原、壳聚糖、明胶等。
胶原蛋白 - 降解吸收参与组织**
胶原蛋白又称胶原，是动物体内含量*丰富的蛋白质，存在于脊椎动物的结缔组织、皮肤和肌腱中，可以通过浸煮水解动物骨骼和筋膜等多道工序提炼出来。
胶原有多种不同类型，其中I型胶原含量*丰富，性质优良，无抗原性、生物相容性良好，可参与组织**过程，缺点则是力学性能差、在体内降解吸收过快。所以，通常采用物理（热交联、紫外线交联和γ射线交联等方法）和化学交联的方法进行处理。
交联后的胶原，水含量降低并且具有抵抗酶解的作用，能提高力学性能、降低在体内的降解吸收速度。
由胶原纤维组成的纤维束平行排列，排列方向与所承受的牵引力一致。所以胶原是多种组织，如皮肤、肌腱、韧带、骨及其它结缔组织的主要成份和细胞外基质。
改善壳聚糖溶解性和力学性能发挥其**无毒特性
壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物，是目前已知的天然多糖中**的碱性氨基多糖，具有无毒性、无刺激性、生物相容性、生物可降解性等优良性能。
但壳聚糖分子间及分子内有强烈的氢键相互作用，呈紧密的晶态结构，所以只能溶于酸和酸性水溶液，强度和韧性也明显不足。
可以通过交联或水解、接枝、共混等方法改善其溶解性和力学性能，其制品在人工皮肤、骨修复材料、手术缝线、抗凝血材料和人体肾脏用膜方面有着广泛应用。
明胶 - 蛋白质含量高非抗原
明胶是胶原的部分降解产物。组成明胶的蛋白质含有18种氨基酸，蛋白质的含量占82%以上，是一种理想的蛋白源。它的物理化学性能可随着某些官能团的存在而调整，且为非抗原性，是组织生物工程材料制备的一种理想成份。
但明胶力学性能差，难以单独满足组织构建的一些要求。经过研究，利用明胶与具有一定力学强度的无毒、可降解的材料优化组合而制成复合材料，有望制备出更理想的组织工程支架。
常见方法有：明胶与天然高分子材料、明胶与合成高分子材料、明胶与生物陶瓷材料进行复合等。
纤维素（ BC ） - 中国研究尚待提升
纤维素是一种天然的生物高分子聚合物，具有生物活性、生物可降解性、生物适应性，有独特的物理、化学和机械性能：高结晶度、高持水性、超细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等，因而成为近年来国际上新型生物医用材料的研究热点。
在中国，人们对BC的了解和认识还相对不足，研究尚处于初级阶段。
丝素蛋白 - 形态多样可复合或化学修饰
丝素蛋白对机体无毒性，无致敏和刺激，又可部分生物降解，其降解产物对组织无毒副作用。
丝素蛋白对细胞表现良好的附着率和增殖率，且不影响细胞活性，具有维持细胞正常形态和功能作用，是生物相容性*好的物质之一，与胶原蛋白效果相当。
丝素可以做成多种形态（包括多孔结构），可以通过与其他一些材料相复合或者化学修饰，以改善其表面性能，满足特殊组织细胞培养需要以及支架材料的孔隙和形状要求。丝素蛋白主要用于对皮肤和神经组织进行修复。
人工合成高分子材料：获美国FDA批准使用
人工合成高分子生物材料作为**批可降解吸收材料，被美国食品及**管理局FDA（Food药品Administration）批准用于临床，是迄今研究*广泛，应用*多的人工合成可降解生物材料，用于骨及软骨缺损修复、神经缺损修复、肌腱缺损修复、血管肌肉修复，以及生物人工肝、人工膀胱、人工耳、人工牙齿等器官移植和作为组织工程支架材料。
与天然材料相比，这类材料有丰富的原料来源，且结构、性能等可进行任意的修饰和调控。
聚乳酸（ PLA），适合用做组织细胞外的基质材料
解放军在体内降解生成乳酸，是糖的代谢产物，水解属于非酶性水解。
它是热塑性塑料，可通过模塑、挤压、溶剂浇铸等技术加工成各种结构形状，其降解产物乳酸无毒，且具有良好的生物相容性，已被FDA批准进入临床，用作医用缝合线、暂时性支架和**控释载体。
但聚乳酸的疏水性影响了细胞在其表面的粘附，且由于降解产物乳酸的累积，导致pH值下降而产生各种并发症，影响了细胞的正常生长。
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