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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。

子癇前期（PE）是一種妊娠疾病，以高血壓、蛋白尿或母體臟器功能障礙為特征。PE 孕婦的一個(gè)重要特征是內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮（NO）生物利用度降低，一氧化氮是內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS）產(chǎn)生的重要血管擴(kuò)張劑，在這些女性中，eNOS 也可能由于解偶聯(lián)或失活等因素而導(dǎo)致其功能失調(diào)。研究表明，富含多酚的天然食品和飲料具有抗高血壓和抗炎特性，在心血管和代謝疾病中具有重要作用。兒茶素（EGCG）是從綠茶中提取的一種成分，它是綠茶主要的活性和水溶性成分。作為一種強(qiáng)抗氧化劑和血管擴(kuò)張劑，可以減少氧化損傷，改善內(nèi)皮功能

氧氣供應(yīng)不足是許多疾病的一個(gè)特征，尤其是心血管系統(tǒng)的疾病。大多數(shù)細(xì)胞對(duì)缺氧的反應(yīng)是由缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）介導(dǎo)的。這些異二聚體轉(zhuǎn)錄因子由一個(gè) α亞基和一個(gè) β亞基組成，能夠與缺氧反應(yīng)元件（HRE）結(jié)合，進(jìn)而能夠調(diào)節(jié)大量基因，以應(yīng)對(duì)低氧水平或低氧應(yīng)激。一些研究支持缺氧和 NADPH 氧化酶4（NOX4）之間存在串?dāng)_。因此，缺氧已被證明可在腎、腦、肺、肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞和肺動(dòng)脈高壓患者的外膜成纖維細(xì)胞中誘導(dǎo) NOX4。NOX4 屬于 NADPH 氧化酶家族的成員之一，NADPH 氧化酶是血管中活性氧的

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

血流產(chǎn)生機(jī)械剪切應(yīng)力，通過(guò)改變血管內(nèi)皮細(xì)胞（ECs）的生理機(jī)能，對(duì)血管功能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。具有均勻幾何形狀的動(dòng)脈樹區(qū)域受到單向的高生理剪切應(yīng)力，發(fā)揮 EC 保護(hù)作用并防止動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。然而，動(dòng)脈的分支和彎曲部分暴露于復(fù)雜的血流模式中，產(chǎn)生方向變化的低平均剪切應(yīng)力（如雙向振蕩和渦流），這些紊亂的血流條件會(huì)促進(jìn) EC 功能障礙和動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。 Notch 信號(hào)通路在調(diào)控細(xì)胞進(jìn)程、調(diào)節(jié)細(xì)胞命運(yùn)方面起至關(guān)重要的作用。哺乳動(dòng)物中有四個(gè)受體（Notch1-4）和五個(gè)配體（Delta-like（DL

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

心力衰竭是一種嚴(yán)重的疾病，發(fā)病率和死亡率很高。老年人群心力衰竭的患病率增加，尤其是絕經(jīng)后女性發(fā)生射血分?jǐn)?shù)保留的心力衰竭（HFpEF）的患病率明顯更高，提示絕經(jīng)后雌激素缺乏可能參與其發(fā)病機(jī)制。另一方面，心力衰竭治療效果的性別差異已被強(qiáng)調(diào)，其中可能涉及多種因素?；谛詣e的亞組分析測(cè)試了血管緊張素受體-腦啡肽酶抑制劑（ARNi，心衰治療藥物）對(duì) HFpEF 患者的療效，發(fā)現(xiàn)女性的治療效果優(yōu)于男性。考慮到 ARNi 作為環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）蛋白激酶G（PKG）激活的作用機(jī)制，cGMP-PKG 通路可能

肌骨關(guān)節(jié)炎（OA）是一種常見的關(guān)節(jié)疾病，其特征是關(guān)節(jié)軟骨退化、滑膜炎癥和骨重塑。作為關(guān)鍵因素之一，機(jī)械負(fù)荷對(duì)軟骨產(chǎn)生抗分解代謝和合成代謝作用，導(dǎo)致軟骨下骨重塑異常。骨細(xì)胞（Osteocytes）占骨細(xì)胞總數(shù)的 90% 至 95%，由于它們?cè)谡麄€(gè)骨基質(zhì)中廣泛分布，并且具有復(fù)雜互連的腔隙小管網(wǎng)絡(luò)，因此在感應(yīng)和傳遞機(jī)械刺激方面發(fā)揮著重要作用。因此，骨細(xì)胞可以響應(yīng)機(jī)械信號(hào)并分泌可溶性因子來(lái)調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞活性。已發(fā)現(xiàn)幾種長(zhǎng)鏈非編碼RNA （lncRNAs）與 OA 嚴(yán)重程度相關(guān)，并在體外影響 OA

作為對(duì)周期性心臟收縮的響應(yīng)，血流在動(dòng)脈循環(huán)中是脈動(dòng)性的，脈動(dòng)剪切應(yīng)力（PSS）是單向的，并且與血流方向?qū)R。PSS 促進(jìn)血管保護(hù)性介質(zhì)，包括內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS）和超氧化物歧化酶（SOD），以減弱促炎細(xì)胞因子、粘附分子和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶系統(tǒng)。相比之下，擾動(dòng)的血流，包括振蕩剪切應(yīng)力 （OSS），在主動(dòng)脈弓和動(dòng)脈分叉處發(fā)展。OSS 是雙向的，并且與血流方向錯(cuò)位，激活 NADPH 氧化酶以促進(jìn)活性氧（ROS）。OSS 還誘導(dǎo)核因子κB（NF-κB）增加炎性細(xì)胞因

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(guò)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(guò)改變生化信號(hào)和基因表達(dá)來(lái)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(guò)誘導(dǎo) ECs 炎癥來(lái)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)

血管生成是成人骨骼發(fā)育、重塑和修復(fù)過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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。

靶向嘌呤能信號(hào)（如衰老）可能是并發(fā)內(nèi)皮功能障礙的選擇?；诖藙?dòng)脈粥樣硬化易發(fā)性血流誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞（EC）功能障礙在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。在這樣的血流環(huán)境下，ECs 中的糖酵解增加，以滿足促炎和增殖表型增加的能量需求。這種類似 Warburg 效應(yīng)的糖酵解增加構(gòu)成了 EC 功能障礙的一部分，導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化形成。N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物中最豐富的 RNA 轉(zhuǎn)錄后修飾。研究表明，m6A RNA 修飾廣泛參與 EC 生物學(xué)和疾病。甲基轉(zhuǎn)移酶3（METTL3），一種主要的 m6

血管系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)病至關(guān)重要，血管內(nèi)皮作為心血管系統(tǒng)的單細(xì)胞內(nèi)襯，直接接觸循環(huán)血液并承受壁面剪切應(yīng)力，通過(guò)響應(yīng)病理生理刺激維持血管穩(wěn)態(tài)。內(nèi)皮細(xì)胞可感知機(jī)械刺激并通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)影響細(xì)胞功能，其功能障礙會(huì)導(dǎo)致血管病變，而動(dòng)脈粥樣硬化更易發(fā)生在血流紊亂區(qū)域，因此了解紊亂血流對(duì)內(nèi)皮功能和基因表達(dá)的影響，有助于闡明斑塊形成機(jī)制。表觀遺傳改變（包括 DNA 甲基化、組蛋白翻譯后修飾和非編碼 RNA 等）在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。研究表明，剪切應(yīng)力可通過(guò) DNA 甲基化和組

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(guò)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(lái)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?；诖?，美國(guó)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(guò) p53 及 CDK 抑制劑（如 p16、p21）等信號(hào)通路調(diào)控。該過(guò)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