人体中的细胞和组织自然会受到不同类型的机械力。这些力的范围跨越多个长度尺度。例如，当我们走路和移动时，我们的骨骼和软骨会承受压缩负荷，我们的血管会因血管流动而持续承受剪切应力，并因血压或肺组织在呼吸过程中受到机械应变而承受周期性应变。

很明显，机械力在正常和病理条件下的细胞功能和调节中起着关键作用。

细胞通过称为机械转导的过程感知和响应机械力。机械传导通路通常涉及复杂的生物信号级联，将机械信号转化为生化信号。

许多机械信号通过细胞外基质 (ECM) 传输到细胞。ECM 是蛋白质、糖胺聚糖和蛋白聚糖的复杂网络，细胞位于其中。

ECM 的主要成分是胶原蛋白，但成分因组织类型而异。细胞可以通过将细胞的细胞骨架与 ECM 偶联的粘着斑感知机械力 。

尽管我们对细胞和分子水平上的机械转导的了解有限，但我们知道机械转导会影响重要的细胞功能，例如生长、基因诱导、蛋白质合成和细胞死亡 [2]。机械传导中的异常力或功能障碍会导致多种常见疾病的发生，包括纤维化、骨质疏松症、高血压、哮喘和癌症 [3]。更好地了解组织和疾病进展的潜在动态，对于寻找新的治疗方法和诊断方法至关重要。

在用于疾病建模或药物筛选的传统体外细胞培养模型中，机械力的作用往往被忽视。这部分是由于以受控方式向体外细胞培养物输送机械力的实际挑战。

微技术、微流体和生物材料领域的新进展使得能够开发新工具，使细胞暴露于机械输入，如剪切应力、压缩和基质应变，同时监测细胞反应。

虽然可以使用片上器官技术将多种类型的机械力传递给细胞，但这篇综述将重点关注如何在体外产生类似体内的机械拉伸应变。

我们总结了近使用不同驱动概念开发复杂细胞拉伸平台的努力，并阐述了它们在器官芯片研究中的实用性。

细胞力学科研工具大-，细胞应力加载仪、流式细胞形变与机械特性综合表征仪、细胞力的产生(细胞内源力)和力传递测量分析仪