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這款產(chǎn)品是用于生物力學(xué)施加作用力的儀器，可以實(shí)現(xiàn)不同體外細(xì)胞的力學(xué)刺激功能，例如:小型流體剪切力刺激。這款產(chǎn)品的推出兼容多種小型培養(yǎng)皿，利用這款產(chǎn)品主要提供一種生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境：流體剪切力細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，0-100達(dá)因的可調(diào)節(jié)恒定，脈沖式與往復(fù)流體剪切力刺激。

隨著年齡的增長(zhǎng)，心血管系統(tǒng)發(fā)生了重要變化，包括血管硬度升高和異常重塑。研究表明，與衰老相關(guān)的小阻力動(dòng)脈重塑可以獨(dú)立于全身血壓的變化而發(fā)生。研究已表明，小阻力動(dòng)脈會(huì)因血流的持久變化或血流停止而發(fā)生重塑。值得注意的是，在血管調(diào)節(jié)和信號(hào)傳導(dǎo)中起關(guān)鍵作用的不是血流速率，而是壁面剪切應(yīng)力（WSS），即由流動(dòng)血液在內(nèi)皮細(xì)胞表面的摩擦驅(qū)動(dòng)的切向力。WSS 由血流速度、粘度和血管管腔直徑確定。在阻力動(dòng)脈中，WSS 的時(shí)間增加會(huì)誘導(dǎo)血管舒張，從而有助于組織灌注的前饋調(diào)節(jié)。WSS可以直接影響微循環(huán)中的血管壁重塑和血

血管生成，是指從已有血管發(fā)展形成新的血管，涉及內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）的增殖、分化和遷移。在生長(zhǎng)的血管新生芽融合后，內(nèi)皮細(xì)胞獲得動(dòng)脈表型并進(jìn)一步成熟，最終形成一個(gè)穩(wěn)定的分級(jí)血管網(wǎng)絡(luò)，通過動(dòng)脈化的過程灌注組織。遺傳程序和環(huán)境因素都參與 EC 動(dòng)脈化，如血流誘導(dǎo)的剪切應(yīng)力、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體（VEGFR）信號(hào)和 Notch 信號(hào)。以往研究報(bào)道了 ECs 中 Notch 下游的 miRNAs，發(fā)現(xiàn)激活Notch 信號(hào)至少部分通過 miR-218-5p 下調(diào) MYC 基因表達(dá)以抑制細(xì)胞周期進(jìn)程，靶向異質(zhì)核核

動(dòng)脈粥樣硬化是缺血性心臟病和中風(fēng)最常見的潛在原因。大量證據(jù)表明，動(dòng)脈分支和彎曲處的擾動(dòng)流（d-flow）模式更易導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化病變，而存在高剪切應(yīng)力的穩(wěn)定層流（s-flow）區(qū)域則可防止動(dòng)脈粥樣硬化。主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）是血管壁內(nèi)層的主要成分，直接暴露在血流中，在各種化學(xué)和機(jī)械刺激下對(duì)血管功能發(fā)揮重要作用。MER 原癌基因酪氨酸激酶（MerTK）是 TAM（Tyro3、Axl 和 MerTK）受體家族的成員，在多種惡性腫瘤中高度表達(dá)，其在有效清除凋亡細(xì)胞中起關(guān)鍵作用，這一過程稱為胞葬作用（

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)展不穩(wěn)定，在暴露于血流紊亂的動(dòng)脈區(qū)域堆積。這些血流動(dòng)力學(xué)條件產(chǎn)生低幅度和振蕩方向的機(jī)械壁剪切應(yīng)力，誘導(dǎo)局部?jī)?nèi)皮細(xì)胞（ECs）功能障礙，從而驅(qū)動(dòng)斑塊形成。全球流行的肥胖與代謝異常有關(guān)，包括血脂異常和高血糖，這些都是動(dòng)脈粥樣硬化的驅(qū)動(dòng)因素。血流紊亂會(huì)增加 EC 對(duì)血脂異常和高血糖的敏感性，然而，這種聯(lián)系背后的分子機(jī)制仍然知之甚少。內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)的維持依賴于調(diào)節(jié)代謝平衡的轉(zhuǎn)錄因子之間錯(cuò)綜復(fù)雜的相互作用。值得注意的是，缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）轉(zhuǎn)錄因子 HIF1A 和 HIF2A（EPAS1）在

動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性動(dòng)脈疾病，血流施加在內(nèi)皮細(xì)胞上的血流動(dòng)力學(xué)壁剪切應(yīng)力（WSS）決定了動(dòng)脈粥樣硬化病變的空間分布。低 WSS 量級(jí)的反向擾動(dòng)流（DF）促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞（EC）炎癥和凋亡，推動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展，而單向且高 WSS 量級(jí)的 un-DF 具有動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用。EVA1A（Eva-1 同源物 A，也稱為 FAM176A）最初被鑒定為一種溶酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)蛋白，與自噬體共定位并促進(jìn)細(xì)胞凋亡和自噬。研究已表明，EVA1A 在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮作用。小鼠心肌細(xì)胞特異性敲除 EVA1A

動(dòng)脈粥樣硬化優(yōu)先發(fā)生在血流模式紊亂（d-flow）的血管分支和彎曲區(qū)域，內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）暴露于致動(dòng)脈粥樣硬化的振蕩、低幅度剪切應(yīng)力（OSS）。相比之下，暴露于穩(wěn)定血流模式（s-flow）下的直向、非分支區(qū)域的血管提供單向、層流、高幅度的剪切應(yīng)力（ULS），促進(jìn)內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)，不會(huì)發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化。ECs 響應(yīng)這些不同的血流模式而發(fā)生的促動(dòng)脈粥樣硬化和抗動(dòng)脈粥樣硬化變化在很大程度上是由血流敏感基因的轉(zhuǎn)錄變化介導(dǎo)的。在 s-flow 中調(diào)節(jié)的基因通常在預(yù)防 EC 功能障礙和動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)揮作用，而由

動(dòng)脈粥樣硬化是一種累及大中型動(dòng)脈的慢性、進(jìn)行性、炎癥性疾病，最終可導(dǎo)致急性心血管事件，如心肌梗死和中風(fēng)。眾所周知，層流和擾動(dòng)流會(huì)激活內(nèi)皮細(xì)胞中不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，分別導(dǎo)致抗動(dòng)脈粥樣硬化表型和致動(dòng)脈粥樣硬化表型。最近，體外和體內(nèi)研究表明，暴露于擾動(dòng)流的內(nèi)皮細(xì)胞經(jīng)歷內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EndMT），這通過細(xì)胞間粘附的溶解、細(xì)胞極性的改變和間充質(zhì)標(biāo)志基因的表達(dá)來促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。與擾動(dòng)流相反，單向?qū)恿饕种?EndMT。TGF-β（轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β）是驅(qū)動(dòng) EndMT 的核心介質(zhì)，內(nèi)皮 TGF-β 已

動(dòng)脈粥樣硬化的特征是脂質(zhì)和炎癥物質(zhì)在動(dòng)脈壁內(nèi)的積累，其主要發(fā)生在血流紊亂的動(dòng)脈分支和彎曲處。這些血流動(dòng)力學(xué)條件誘導(dǎo)低壁剪切應(yīng)力（WSS），導(dǎo)致血管炎癥和內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）增殖加劇。NF-κB 轉(zhuǎn)錄因子家族包括五個(gè)亞基：RELA（RELA）、RELB（RELB）、c-REL（c-REL/REL）、p105/p50（NFKB1）和 p100/p52（NFKB2），它們通過同源或異源二聚化形成活性轉(zhuǎn)錄因子。研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化易感部位的 ECs 易導(dǎo)致 RELA 的激活增加，為這些區(qū)域炎癥加劇提供了

動(dòng)脈粥樣硬化是一種主要影響動(dòng)脈的多因素慢性炎癥性疾病。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙和炎癥在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用。血管內(nèi)層的內(nèi)皮細(xì)胞與血液直接接觸，并因各種風(fēng)險(xiǎn)因素（如高膽固醇血癥、糖尿病、高血壓、吸煙和衰老）而變得功能失調(diào)和發(fā)炎，尤其是在與血流紊亂相關(guān)的特定動(dòng)脈粥樣硬化易發(fā)區(qū)域。這些區(qū)域的擾動(dòng)流的特征是向內(nèi)皮細(xì)胞表面?zhèn)鬟f低幅度的振蕩剪切應(yīng)力（OSS）。內(nèi)皮細(xì)胞通過機(jī)械感應(yīng)受體（機(jī)械傳感器）檢測(cè)各種剪切應(yīng)力模式和幅度，并將這些機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞信號(hào)和隨后的結(jié)構(gòu)和功能反應(yīng)。在這些內(nèi)皮炎癥

動(dòng)脈粥樣硬化通常發(fā)生在血流紊亂（DF）區(qū)域，例如動(dòng)脈分支或彎曲處。DF 通過改變生化信號(hào)和基因表達(dá)來改變內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）的形態(tài)和細(xì)胞骨架，最終導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙。相反，單向?qū)恿鳎║F）通常發(fā)生在血管的直線部分，暴露于該區(qū)域的血管可以防止動(dòng)脈粥樣硬化。DF 通過誘導(dǎo) ECs 炎癥來引發(fā)內(nèi)皮功能障礙。炎癥導(dǎo)致內(nèi)皮損傷，進(jìn)而促進(jìn)各種粘附分子的表達(dá)，促進(jìn)循環(huán)白細(xì)胞向活化內(nèi)皮細(xì)胞的粘附和遷移，最終導(dǎo)致斑塊形成。為了確定 ECs 中新的抗炎靶點(diǎn)，從暴露于動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)療法（他汀類藥物和 UF）的人臍靜脈內(nèi)

內(nèi)皮細(xì)胞排列在管腔表面，充當(dāng)分隔血液和周圍組織的屏障。其動(dòng)態(tài)和異質(zhì)結(jié)構(gòu)影響各種重要過程，如血管通透性、體內(nèi)穩(wěn)態(tài)、血管生成、代謝、炎癥細(xì)胞運(yùn)輸、血管舒縮張力和免疫。一氧化氮（NO）是健康血管內(nèi)皮的關(guān)鍵組成部分，通過防止血栓形成、細(xì)胞增殖和炎癥來幫助血管壁維持靜息狀態(tài)。這種靜息的、以 NO 為主的內(nèi)皮表型很可能是由層狀剪切應(yīng)力維持的。血管疾病是內(nèi)皮功能障礙的結(jié)果，在病理情況下通常被稱為內(nèi)皮活化。從靜息表型到參與宿主防御反應(yīng)的表型的變化由內(nèi)皮激活表示。事實(shí)上，大多數(shù)心血管危險(xiǎn)因素會(huì)觸發(fā)基于內(nèi)皮的分子機(jī)

血管生成是成人骨骼發(fā)育、重塑和修復(fù)過程中骨形成的重要初始步驟。這導(dǎo)致組織高度血管化，其中內(nèi)皮細(xì)胞和骨骼細(xì)胞不斷處于串?dāng)_狀態(tài)以促進(jìn)體內(nèi)平衡，這一過程由許多環(huán)境信號(hào)介導(dǎo)，包括機(jī)械負(fù)荷。這種通訊的中斷會(huì)導(dǎo)致疾病和/或骨折修復(fù)不良。間充質(zhì)干細(xì)胞/基質(zhì)細(xì)胞（MSC）分泌蛋白組的促血管生成作用已得到充分證實(shí)，并且是許多利用這種細(xì)胞類型進(jìn)行組織修復(fù)的細(xì)胞療法的驅(qū)動(dòng)力。有趣的是，MSC 分泌蛋白組的促血管生成特性在機(jī)械負(fù)荷后增強(qiáng)。成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞也被證明可以調(diào)節(jié)血管生成，表明成骨譜系的細(xì)胞可以協(xié)調(diào)血管形成。此外

是由層狀剪切應(yīng)力維持的。血管內(nèi)皮功能障礙是心血管衰老的標(biāo)志，內(nèi)皮細(xì)胞（EC）自噬的下降越來越被認(rèn)為是導(dǎo)致血管病變的關(guān)鍵因素。以往研究揭示了抑制的 EC 自噬會(huì)破壞 EC 代謝，從而減弱 EC 功能。例如，遺傳或藥理學(xué)自噬受損后的牛（BAECs）和人（HAECs）的動(dòng)脈 EC，以及 EC 自噬受損的老齡小鼠的原代動(dòng)脈 EC，表現(xiàn)出剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的糖酵解通量和 ATP 產(chǎn)生下降。這種表型的后果包括通過蛋白激酶Cδ（PKCδ）向內(nèi)皮一氧化氮（NO）合酶（eNOS）傳遞的 ATP/ADP 介導(dǎo)的嘌呤能 2

心血管疾病（CVD）是一項(xiàng)嚴(yán)重的健康挑戰(zhàn)，在世界范圍內(nèi)造成的死亡人數(shù)超過癌癥。血管內(nèi)皮，由內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）組成，位于血管的最內(nèi)層，在維持血管完整性和體內(nèi)平衡方面起著核心作用，并與血流直接接觸。ECs 對(duì)流體剪切應(yīng)力（FSS）非常敏感，F(xiàn)SS 是體內(nèi)平衡的關(guān)鍵決定因素，但也可能是疾病的誘因（圖1）。SS 的大小使用可互換的單位（1 Pa = 1 N/m2 = 10 dynes/cm2）表示，該值受血流速度、血管內(nèi)半徑和血液粘度變化的影響圖1? ? ?血流動(dòng)力學(xué)SS 及其在血管病理生理學(xué)中的作用。

內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋動(dòng)脈管腔并直接接觸血流，其中動(dòng)脈直段的脈動(dòng)切應(yīng)力（PS）維持內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)，而分叉彎曲處的振蕩切應(yīng)力（OS）會(huì)引發(fā)內(nèi)皮功能障礙，表現(xiàn)為糖酵解增強(qiáng)、炎癥、增殖及活性氧生成，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化。糖酵解作為內(nèi)皮主要能量來源，其異常與多種疾病相關(guān)，盡管已有研究表明切應(yīng)力通過 KLF2、HIF-1α 等因子調(diào)節(jié)糖酵解，但不同血流模式下的系統(tǒng)調(diào)控機(jī)制仍不明確。KLF4 和 AMPK 是內(nèi)皮機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)的關(guān)鍵分子：KLF4 作為先鋒轉(zhuǎn)錄因子，在 PS 作用下可激活抗動(dòng)脈粥樣硬化基因并重塑染色質(zhì)；AMPK

腫瘤微環(huán)境中的機(jī)械力（剪切應(yīng)力、張力與應(yīng)變、固體應(yīng)力與壓縮）通過影響腫瘤細(xì)胞與環(huán)境的相互作用，在轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)的各個(gè)階段（生長(zhǎng)、遷移、定植）發(fā)揮作用。整合多力場(chǎng)的模型系統(tǒng)已逐步揭示腫瘤細(xì)胞的機(jī)械感知機(jī)制，而引入時(shí)間維度和機(jī)械記憶將成為未來研究的重要方向。開發(fā)創(chuàng)新材料與體外系統(tǒng)，是推動(dòng)癌癥轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)與干預(yù)研究的核心路徑。基于此，美國得克薩斯農(nóng)工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的研究團(tuán)隊(duì)在APL bioengineering期刊，發(fā)表了題為“Advances in cancer mechanobiology: Metas

細(xì)胞衰老是細(xì)胞應(yīng)對(duì) DNA 損傷、氧化應(yīng)激等亞致死性刺激而進(jìn)入的性生長(zhǎng)停滯狀態(tài)，通過 p53 及 CDK 抑制劑（如 p16、p21）等信號(hào)通路調(diào)控。該過程在年輕時(shí)對(duì)胚胎發(fā)育和腫瘤抑制有益，但在老年人群中，衰老細(xì)胞的累積會(huì)加劇癌癥、心血管疾病等年齡相關(guān)性疾病的發(fā)生。血管由內(nèi)膜、中膜和外膜構(gòu)成，其中內(nèi)膜的內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）直接接觸血流，在維持血管穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。機(jī)械刺激（如血流紊亂）可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞衰老，引發(fā) DNA 損傷、活性氧（ROS）升高及促炎因子分泌，導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)改變（扁平增大）、一氧化

骨關(guān)節(jié)炎（OA）是一種以關(guān)節(jié)軟骨退化、邊緣骨增生和滑膜炎癥為特征的退行性疾病，好發(fā)于中老年人，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量并增加社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)。其病因涉及衰老、創(chuàng)傷、肥胖及高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)等，這些因素可破壞關(guān)節(jié)機(jī)械環(huán)境。生物力學(xué)因素在其發(fā)生發(fā)展中的作用正逐漸受到關(guān)注。其中，流體剪切力作為關(guān)鍵生物力學(xué)刺激，因在維持軟骨健康與推動(dòng)疾病進(jìn)展中的雙重作用成為研究焦點(diǎn)。因此，貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院骨科的研究團(tuán)隊(duì)在Journal of inflammation research期刊發(fā)表了一篇題為“Mechanical Signa

骨關(guān)節(jié)炎（OA）作為一種常見的退行性關(guān)節(jié)疾病，病理機(jī)制復(fù)雜，涉及軟骨降解、滑膜炎癥、軟骨下骨硬化等多個(gè)方面，嚴(yán)重影響人類生活質(zhì)量。但由于對(duì)其進(jìn)展機(jī)制缺乏了解，當(dāng)前治療手段僅能緩解癥狀或延緩進(jìn)展，晚期需依賴關(guān)節(jié)置換手術(shù)，因此闡明 OA 發(fā)病的潛在機(jī)制對(duì)探索創(chuàng)新治療方法至關(guān)重要。關(guān)節(jié)軟骨作為與外力相關(guān)的生物力學(xué)部位，其發(fā)病與機(jī)械負(fù)荷密切相關(guān)，生理狀態(tài)下軟骨細(xì)胞會(huì)承受日?；顒?dòng)帶來的應(yīng)力、應(yīng)變等，而異常機(jī)械過載則可能導(dǎo)致軟骨細(xì)胞凋亡、細(xì)胞外基質(zhì)退化，進(jìn)而引發(fā) OA。其中，流體剪切應(yīng)力（FSS）是關(guān)鍵的生