細胞動力學
細胞動力學
細胞動力學是研究生物系統或人工系統中細胞群體的來源、變化、分佈和運動規律，以及研究各種條件對這些過程如何影響的一門科學。研究細胞發生、命運決定與細胞再生、分化、凋亡、粘聯、遷徙等非線性系統動力學，以及生物形態發生的基因相互作用、基因印記、細胞信息傳導、基因調控網路的系統理論等研究，進入了基因型-表現型複雜系統研究系統遺傳學領域。
當代細胞動力學的研究集中在細胞群體的增殖比例上，因為這一指標常常可以代表細胞的增殖活性。
任何細胞群體都由三種細胞組成。一種是處在不斷增殖狀態的細胞，它決定了腫瘤的增長；二是暫時不進入增殖狀態的靜止細胞，也叫G0期細胞，它是腫瘤複發的基礎，三是無增殖能力的細胞。
腫瘤的增殖比例是增殖細胞在腫瘤三種狀態總細胞數中的比例，它決定著腫瘤的生長速度。
任何增殖狀態的細胞都有自己的增殖周期，即從一個子細胞生成為與它自身完全相同的兩個子細胞為止的這一階段。
這一增殖周期由4個時相組成，包括G1期，即DNA合成前期，為S期作準備；S期為DNA合成期；G2期為DNA合成後期，為M期創造條件；M期為有絲分裂期。
G1期時間長短不定，從數小時到數日，S期僅為數小時，G2期與M期均為幾小時。
可見細胞群體的增殖速度不僅和增殖比例有關，也和增殖周期有關，二者更全面地代表增殖活性。
通過細胞動力的探測預警從而可以知道，過去，現在，未來容易得什麼樣的疾病
人體有細胞組成，細胞的活躍程度代表這細胞代謝的過程，人體的細胞越活躍，人的身體就越好，如何探索細胞動力的秘密，我們做到了。。。
細胞動力健康管理系統，探測你的細胞動力，告訴你細胞的活躍度，從而告訴你身體的健康程度。。。
細胞動力學研究基礎和關鍵是體外細胞培養機械加力裝置的研製
由於生物體內器官和組織結構極其複雜，生物個體也存在較大差異，致使在體細胞的力學環境複雜多樣，從而增加在體細胞力學行為研究的難度。
由於生物體內的細胞、細胞膜極小，宏觀力學載入方法和實驗技術無法直接使用，因此，尋找合適細胞力學載入方法和能模擬生命體內細胞組織生長生物力環境的細胞組織體外機械力載入裝置，實現體外分離和建立合適的載入模型是細胞力學研究面臨的首要問題。
體外細胞培養機械加力裝置常用模型：
1、FX-5000T細胞拉應力載入裝置模型
FX-5000T細胞牽張拉伸應力載入模型
2）基於柔性膜基底變形、受力均勻;
3）可實時觀察細胞、組織在應力作用下的反應;
4）可有選擇性地封阻對細胞的應力載入;
5）同時兼備多通道細胞壓力載入功能;
6）與Flex Flow平行板流室配套，可以在牽拉細胞的同時施加流體切應力;
7）多達4通道，可4個不同程序同時運行，進行多個不同拉伸形變率對比實驗；
8）同一程序中可以運行多種頻率，多種振幅和多種波形；
9）更好地控制在超低或超高應力下的波形；
10）多種波形種類：靜態波形、正旋波形、心動波形、三角波形、矩形以及各種特製波形；
11)電腦系統對牽張拉伸力載入周期、大小、頻率、持續時間精確智能調控
典型應用範圍：載入分析各種細胞在應力刺激下的生物化學反應:
例如：骨骼細胞、肺細胞、心肌細胞、血細胞、皮膚細胞、肌腱細胞、韌帶細胞、軟骨細胞和骨細胞、腎膀胱細胞、平滑肌細胞/尿路上皮及尿路上皮細胞、眼上皮細胞、眼小梁組織細胞、腎小管上皮細胞、腸上皮細胞、胃上皮細胞等細胞牽張拉伸力載入。
2、FX-5000C細胞壓應力載入裝置模型
FX-5000C細胞壓力載入系統模型
載入；
2）基於柔性膜基底變形、受力均勻;
3）可實時觀察細胞、組織在壓力作用下的反應;
4）可有選擇性地封阻對細胞的應力載入;
5）同時兼備多通道細胞牽拉力載入功能;
6）多達4通道，可4個不同程序同時運行，進行多個不同壓
力形變率對比實驗；
7）同一程序中可以運行多種頻率(0.01- 5 Hz)，多種振幅和多種波形；
8）更好地控制在超低或超高應力下的波形；
9）多種波形種類：靜態波形、正旋波形、心動波形、三角波形、矩形以及各種特製波形；
10)電腦系統對壓力載入周期、大小、頻率、持續時間精確智能調控
典型應用範圍：
三維細胞動力載入培養系統模型
3、組織工程三維細胞組織拉力載入裝置模型
1）.對生長在三維狀態下的細胞及組織進行單軸向或者雙軸向
的靜態或者周期性的應力載入實驗，可智能、精準誘導來自各種細
胞、組織在拉應力作用下發生的生化生理變化，專業、細膩的闡釋了
體外細胞、組織機械力刺激載入、力學信號感受和響應機制。對研究
細胞的形態結構及功能，細胞的生長、發育、成熟、增殖、衰老、凋
亡、死亡及癌變以及通路表達，細胞信號傳導及基因表達的調控，細胞的分化及其調控機理具有重要意義；
2）為體外培育的細胞提供精確的，可控制的，可重複的，靜態的或者周期性的
應力變化；
3）.可感應各種細胞、組織在應力刺激下的生物化學反應，例如：骨骼細胞、肌腱細胞、韌帶細胞、
軟骨細胞、成骨細胞以及肺細胞、心肌細胞、上皮組織細胞的機械力載入培養；
4）特製的顯微附屬設備，在細胞及組織加力刺激培養的同時，實時觀察細胞組織在力刺激下的反應；
5）.使用Flexcell專門程序，可建立特製的各種模擬實驗，如心率模擬實驗，步行模擬實驗，跑動模擬
實驗和其他運動力模擬實驗；
6）可在體外模擬模擬體內各種細胞組織動力學周期過程，如靜態波形、正旋波形、心動波形、三角
波形、矩形波形以及各種特製波形；
7）.可使用種子細胞構建長度達35mm的生物人工組織，並可在體外模擬模擬體內力學環境進行培養測
試組織力屬性；
交聯網路，細胞粘附力強，良好水分、養分交換，同時又可以逼真模擬體內細胞組織力學環境；
9）.三維組織培養模具和三維細胞培養板類型豐富，具有親水氨基酸、膠原（I型或IV）、彈性蛋白、
ProNectin（RGD）包被表面、層粘連蛋白（YIGSR）包被表面，細胞粘附能力強。科研者根據自己的細胞組
織，有針對性的選擇適合包被表面三維培養板；
10）.特製梯形三維培養模具，可以進行三維肌腱、肌肉組織、軟骨組織的培養
4、STR-4000細胞流體切應力載入裝置模型
細胞動力學之細胞流體切應力載入系統模型
或者往返式切應力。
在經過特殊基質蛋白包被的25x 75x 1.0mm細胞培養載片上
培養細胞。
計算機控制的蠕動泵可以調節切應力大小從0-35 dynes/cm
通過Osci-Flow液體控制儀提供往返式或脈衝式流體切應力。
檢測細胞在液流作用下的排列反應。
設備易拆卸並可高溫消毒。
可以在經過特殊包被的6個細胞培養載片上同時培養細胞。
提供兩個液流脈衝阻尼器。
5、Flexflow系流體切應力與拉力同時混合載入裝置模型
FlexcellFlexFlow顯微切應力載入設備（SHEAR Stress device）
1）可以在提供流體切應力的同時抻拉細胞，測試血管和結綈組織
細胞對液體流動的實時反應。
2）為培育在StageFlexer硅膠模表面或者基質蛋白包被的細胞培養
片上的細胞提供切應力。
3）使用FX-5000T應力載入系統抻拉細胞，並且可以在實驗前，
實驗中或者實驗后提供切應力。
4）計算機控制蠕動泵，調節切應力大小，從0-35 dynes/cm2
5）使用標準正立式顯微鏡實時觀察細胞在切應力下的反應。
6）檢測細胞在流體作用下的排列反應。
7）檢測在液體切應力下各種激活劑/抑製劑對細胞反應的影響。
基本信息
- 外文名
- cellular dynamics