脑微血管内皮细胞(CMECs)介于血流、血液和脑组织之间,与细胞外基质、星形胶质细胞共同构成血脑屏障.CMECs具有鲜明的组织结构学特点,即细胞与细胞之间形成紧密连接,履行着独特的功能.利用原子力显微技术(AFM),建立了体外培养大鼠CMECs高分辨成像及力学行为表征的方法.系列研究发现,当CMECs之间形成紧密连接后,细胞内应力纤维彼此之间相互紧密连接,形成稳定的应力网络,能对抗相对大的侧向力(剪应力).当利用AFM的接触模式连续扫描,定量施加侧向力(15-42nN)时,应力纤维可产生适应性改变,即沿施力方向重新组装排列.在局部微区(纳米尺度)施加法向力（～70nN)时，细胞应力纤维网络中可出现应力敏感点，从而对整个细胞的应力纤维网络，甚至细胞核区结构产生影响。当经过氧化氢(300μmo1/L)处理25分钟后，细胞应力纤维网络结点减少，在相同侧向力(15-42nN)作用下，细胞皱缩。上述实验提示，微血管内缺血再灌注损伤中力学因素不容忽视。另外，在实验动物体内以及体外研究均发现，缺血状态可引起细胞内应力纤维重组，从而使过多形成的细胞内囊泡相互连接，最终形成跨细胞的微米级通道，相关研究为血脑屏障的跨细胞大物体传递提供了新的信息。中医血癖证中气血运行不畅的突出表观描述即为血流剪应力下降，涉及微血管内皮生物力学行为的改变。因此，中医“补气以活血”理论的逻辑表述可以理解为生物力学因素的调整。基于中医补气活血理论，我们在国际学术界提出了“生物力药理学”这一新兴的理论体系，一方面重视生物力学因素的等效药理作用，另一方面强调药物通过改变力学行为而发挥作用。同时重点突出力学因素与药物的联合作用。因此，微区力学表征手段与方法学的建立，将中医整体理论框架的研究与目前科学前沿一纳米科技相对接，从新的层次拓展中医核心逻辑，有望为中医理论的客观化研究提供新的手段与视角。