体内活细胞存在于动态的生理环境中，受到广泛的机械刺激。包括拉伸、压缩、剪切应力和流体静压力等。研究表明，细胞机械感受器检测这些刺激的作用并将信号传递到内部，进而对细胞活动产生影响。
然而当前细胞基础研究以二维静态培养为主，这种平面培养与实际“动态+立体”模式差别很大，导致细胞形态学、细胞分化、细胞间相互作用与体内动态环境产生明显差异。比如细胞骨架重组、细胞形态以及基因蛋白表达改变等。在一般的体外培养和分析条件下，细胞没有受到来自生长环境的力学刺激。这时可以通过机械刺激培养系统来提供与体内细胞相似的生理环境。
因此，我们开发了一种新的体外细胞培养系统，使研究者能够以可控和易于复制的方式分析不同类型机械刺激下的细胞生物学。使用该系统，能够更深入地了解细胞如何在各种力的作用下相互作用和生长。其精确的控制和用于细胞生长分化的动态培养结构，为细胞发育提供了理想环境。具体方法为将细胞悬液接种在一个具有弹性膜结构的培养皿中，在细胞贴壁生长后，通过外界施加干预，从而对依附于弹性膜上的细胞提供机械牵张刺激。