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細胞是生命的基本單位。他們的行為是經由原有的遺傳信息以及其微環境所掌控。在他們的天然環境中，細胞會與其他細胞和細胞外基質（ECM）形成交互作用而互相調控，ECM 可提供給細胞機械，生化，環境和地形等等環境上的參數，細胞也會分泌或降解及組織環境中的 ECM。力生物學即是研究細胞如何感應外界的物理環境與刺激。肌肉和骨骼細胞是如何得知你有運動而增加生長?太空人回地球時為何會骨質疏鬆?傳統生物學研究細胞內發生的化學反應，力生物學則是要了解物理訊號如何被接受並轉變為化學反應。我們利用機械、化學、及材料工程的方法研究細胞生物學，所得知識除了增加對基礎生理的了解外，更能幫助我們創造更好體內甚至人工的組織。
要了解細胞如何與周圍環境相互作用，並增進對細胞行為的控制，我們的研究方向可分為以下兩大類：
物理微環境
細胞存在於各種的微環境中，如堅硬多孔的骨頭和有彈性組織的韌帶，這些物理環境可以決定細胞的行為。力學生物學和細胞力學等研究領域即是想了解細胞如何感知物理環境，並做出反應。我們研究的目標之一是要調查細胞微環境的物理參數對細胞行為的影響。例如使用微流體通道，我們可以製造具有排列性的膠原蛋白凝膠，且可做成多種厚度及剛度，以研究 ECM 的結構和機械性能對細胞的影響。我們還可以控制細胞在凝膠的頂部（2D）或嵌入在凝膠中（3D）來了解細胞內的結構和材料的相互的作用。
物理性刺激
除了靜態的細胞環境外，細胞會受到各種物理性刺激，如形變，流體剪力和電場。綜合機械、化工、微製程等跨領域的科技，我們設計生物反應器以對細胞和組織施加物理負荷，並檢視這些作用力對細胞組織的影響；此外，我們研究細胞的微環境和外加荷載的交互作用，以更加了解的這些基礎的訊號傳遞機制。這些基礎科學的瞭解將可幫助我們進一步控制細胞的行為，如促進膠原蛋白的合成或軟骨的形成，以應用在組織工程和再生醫學領域。
近期計畫
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