一. 流体剪切力细胞实验背景
 
液体是每个生物物种的重要组成部分。在生理状态下，许多细胞类型被流体环境包围。典型例子包括：血管内皮细胞，形成血管内层，淋巴管内皮细胞，形成淋巴管内层，肾和肺的上皮细胞。

这种液体流动引起剪切应力，这是一种机械力，以多种方式影响细胞形态和行为。在许多标准体外实验中，细胞在没有流动的情况下培养。在这些静态条件下，通常没有考虑剪切应力依赖性细胞变化。实际上，在流动下的体外细胞培养并模拟这种机械刺激并诱导更加接近生理状态的体内生物过程行为很有意义。特别对于研究在生物流体中存在的细胞时，模拟流动状态显得尤其重要，如内皮细胞或上皮细胞。



下图实验显示了静态和流动状态下人脐静脉内皮细胞（HUVEC）的免疫荧光图像，显示在流体环境和静止环境下细胞的不同状态。 用鬼笔环肽（红色）染色细胞骨架F-肌动蛋白。  VE-钙粘蛋白（绿色）标记粘附连接点。 使用DAPI（蓝色）染色细胞核。
 
左：HUVEC，静态培养，0 dyn / cm， 2.5天， μ-slide 35mm培养皿。 右：HUVEC，流体剪切力10 dyn /cm²环境，2天，μ-Slide I 0.4 Luer.

二.流动剪切应力对细胞的影响
剪切应力是由液体对顶端细胞膜的摩擦引起的机械力。 在体内，几种贴壁细胞类型暴露于生物流体系统中的机械剪切应力，例如血液和淋巴管或肾单位。 这种机械刺激对细胞的生理行为和粘附特性有很大影响。 细胞通过离子通道激活，基因表达和整个细胞层的重组的变化对剪切应力起反应。


上图显示了HUVEC在流动条件下（20 dyn /cm²）培养 μ-SlideI 0.4 Luer 超过9天。 为了观察细胞骨架，用腺病毒载体转导细胞RAV巨细胞病毒-LifeAct-TagRFP 实验前24小时。

剪切应力以达因/平方厘米（dyn / cm ²）测量, 生理剪切应力值的范围为0.5至120达因/平方厘米，取决于血管类型（例如，动脉或静脉），组织（例如，脑，结缔组织或心脏），以及生物体的大小（例如，小鼠，大鼠或人）。
下图显示了常见组织细胞的剪切力范围：

层流被定义为没有湍流的液体运动。 流体以平行层流动，它们之间没有中断。 层流可以细分为以下几种：

在实验上，通过在低壁通道中灌注介质，并通过保持流动方向和速度随时间恒定来实现单向层流。