如前所述,机体的细胞、组织和器官无论是在其发育阶段还是其终生都要持续承受各种力学刺激,如重力、运动、血流和其他物理过程力的作用。力学因素与细胞间的相互作用对于机体健康以及疾病状态如动脉粥样硬化和骨质疏松都是至关重要的。力学因素也可以显著影响发育过程,在调控干细胞分化趋向和命运中起重要作用。组织细胞的简单力学加载可导致复杂的物理微环境变化,包括随时间变化的应力、应变、液体流动和压力以及一些其他潜在的生物物理变化如渗透压和电场。这些微环境的变化又可明显改变细胞力学或渗透压敏感离子通道、细胞骨架张力、ECM蛋白 ......