细胞培养中的流动条件影响

剪切力是一种切向作用于它所应用表面的力，是由于流体流动中存在速度梯度而产生的。较慢的流体流动将降低同相邻流体层的速度，而较快的流动层将对较慢的层产生加速作用。剪切应力(τ)定义为单位面积的力（τ=F/A，其中τ-剪切应力，F-施加的力，A-材料表面的截面积）。剪切应力以达因/平方厘米(dyn/cm²)为单位计量。

许多细胞类型都被流动的液体包围，当流体的不同部分相对于彼此移动时，会对夹在中间的细胞施加力。然而，许多常规的体外实验中，细胞都是在没有流动的情况下培养的，即静态条件。理想状态是，流动下的体外细胞培养模拟机械刺激并诱导更接近生理的、类似体内的行为。

细胞通过改变离子通道激活、基因表达和整个细胞层的重组来对剪切应力作出反应。生理剪切应力值取决于血管类型、组织和生物体的大小。哺乳动物和昆虫细胞对剪切应力非常敏感。首先，它们没有细胞壁。其次，它们相对较大。剪切场中的小细胞仅经历微小的速度差异；而较大的细胞会经历更大的速度差异，因此在相同的剪切场中会受到更大的力。

荧光显微镜下人肺微血管内皮细胞 (HPMEC)。右图进行静态培养，左图流动培养（2.3 dym/cm²，72小时后）。