力學刺激的生物學效應(yīng)和它們的作用機制目前已在許多細胞類型和組織中開始研究，人們對它們在細胞分化、基因表達、細胞和組織生長以及傷口愈合的修復和功能整合中所起的作用十分重視。如周期性應(yīng)變可影響細胞形態(tài)，導致細胞骨架重排。不同的應(yīng)力刺激可導致骨髓間充質(zhì)干細胞分化方向改變，周期性加載可影響組織工程軟骨中細胞增殖等。

設(shè)計特定的體外力學加載實驗裝置使力學刺激作用于所培養(yǎng)的細胞， 觀察細胞受應(yīng)力作用后的增殖、凋亡、分化，以及細胞力學特性、基因、蛋白和酶的表達等的變化，對于了解機械應(yīng)力是如何被細胞感受并傳遞至細胞內(nèi)，最終導致細胞發(fā)生一系列生物學效應(yīng)的確切機制是目前生物力學領(lǐng)域發(fā)展十分迅速的一種研究方法。

基底形變加載技術(shù)開始于彈性細胞培養(yǎng)膜的問世。裝置的設(shè)計思路是以彈性膜作為基底材料，通過將細胞種植于彈性膜上，由裝置產(chǎn)生可控制的運動使得彈性膜發(fā)生形變， 而培養(yǎng)在彈性膜表面上的細胞因基底的形變而受力，從而實現(xiàn)拉伸應(yīng)力下細胞生長規(guī)律研究的可能性。這種加載裝置的加力方式較為合適，且不限制實驗周期，是目前一種較為理想的實驗裝置，可用于各種細胞的體外力學加載，主要用于研究牽張力對體外培養(yǎng)細胞增殖和代謝等的影響。

現(xiàn)有的一般基底拉伸裝置拉伸頻率、變形大小范圍有限，且裝置設(shè)計完成后，相關(guān)參數(shù)不易更改，造成適用面有限。從測量情況看，在1 Hz控制頻率下，由于使用硅膠管內(nèi)徑限制及蠕動泵本身參數(shù)影響，液體流量受到一定限制，膜難以達到10%以上的伸長比。而非平面系統(tǒng)通過可變形的圓形基底的運動來施加應(yīng)變，能夠提供較大范圍的應(yīng)變刺激；然而該裝置中，彈性基膜在不同位置的應(yīng)變分布不均勻，這就給實驗結(jié)果分析帶來了系統(tǒng)誤差。

針對不同細胞所需研究的加載或為頻率拉伸或為連續(xù)拉伸，Cell&Force開發(fā)了Cell Tank系列精密拉伸裝置，模擬體內(nèi)環(huán)境并是細胞動態(tài)反饋可視化。與使用者現(xiàn)有顯微成像儀器組成可視化觀察裝置，即可在加載過程中進行定時、定點的觀察基底膜細胞的變化，而無需移動細胞培養(yǎng)單元，避免了培養(yǎng)膜及細胞被污染的可能性。

實時在線：在拉伸時同步對活細胞進行成像。兼容透射光和高NA熒光顯微鏡，包括浸沒物鏡。

通用安裝架：允許與許多行業(yè)標準顯微鏡和載物臺廣泛兼容，并可根據(jù)要求提供其他安裝選項。

獨立環(huán)境控制模塊：可選環(huán)境控制單元，用于顯微鏡載物臺培養(yǎng)。可對生物培養(yǎng)條件控制，包括溫度、濕度和CO2濃度等。