细胞-基质黏附是一个动态而复杂的过程,但目前缺乏可同时捕获细胞多个力学性能动态信息的技术。细胞在体外培养或体内生长时既与基质耦合,也跟相邻细胞联接,因此了解细胞-细胞间相互作用与细胞-基质间相互作用的关系至关重要。有理论预测细胞牵引力随硬基质厚度的增加呈指数衰减,但由于缺乏培养皿等硬基质上细胞牵引力的测定方法,目前尚无实验数据支撑。本文以人脐静脉内皮细胞为研究对象,基于双谐振石英晶体微天平技术建立了一种同时动态捕获细胞牵引力与粘弹性的新方法,研究了细胞-基质黏附过程的力动力学、不同基质厚度及细胞密度下的力学性能差异,并应用于药物评估。主要结果如下:(1)纤连蛋白浓度为20?g/m L时细胞牵引力与粘弹性最大;(2)硬基质厚度为10 nm时所测牵引力最大,粘弹性响应最弱,厚度为200 nm时所测牵引力最小,粘弹性响应最强;(3)当细胞数目为40,000个时牵引力与粘弹性最大;(4)基于细胞牵引力与粘弹性的改变可用于药物效用快速评估。综上,本文提出的细胞力学研究手段可实现细胞-基质黏附过程中力与粘弹性的同步定量测定,为研究细胞间相互作用与细胞-基质相互作用的动态关系提供了新方法,.为药物效用评价提供了新思路,为提高细胞力测定灵敏度提供了新途征,可望广泛应用于细胞力学与细胞生物学领域。