遇到一篇J. Rheol.上的文章[1]，是做单层细胞流变学的。流变学部分的实现形式是上、下板夹着一层细胞，然后进行剪切，测量应力应变。该工作还同时进行显微观测，所以上述的装置是在一台倒置显微镜上搭的。我自己也需要在显微镜上搭东西，所以这类工作我都会看，吸收些别人的经验。
虽然只有单层细胞，但这种上下板夹着材料剪切的测试其实还是属于宏观流变学的认识角度。但凡宏观流变学的问题就是它其实是一个纯力学测试，一切关于结构（structure）和动态（dynamics）的信息都要依赖已有的理论来推测。无论是什么体系，一般是物理学家先去从结构和动态出发建模，预测流变学行为，建立了因果联系之后，对这种体系的宏观流变学测量结果才能联系到结构和动态。从微观结构和动态出发，想要预测宏观流变性质，要么这种体系结构均一，可以通过统计来联系微观和宏观；要么必须进行粗粒化，做成介观模型，无法做到first principle。软物质体系的情况往往都是后者。
了解软物质的宏观流变性质，也不一定就是为了了解结构和动态，毕竟后者有更为适合的显微镜和电磁波散射技术。另一个大的研究目的是为了服务材料学。流变学和力学性能是材料加工和使用过程中的重要性质，哪怕理论模型跟不上，只能积累经验规律，也有实际意义，需要大量测量研究。
不过，研究细胞的宏观流变学，或者说“whole cell mechanics”，就跟上述哪种情况都不沾边。了解细胞的力学性能，不是因为人类现在拿细胞或组织作为具有可加工性的材料，而是想了解细胞的结构和生理与其力学性能之间的相互关系。而且更重要的是后者还会影响前者，你只要去测量，它就不再是原来的对象，有点量子力学的味道。既然不是为了做材料使用，而是为了研究结构—性能关系的话，光做宏观流变学，不能回答结构和生理问题。
这就是为什么这篇文章的工作把单层细胞流变测量装置做在倒置显微镜上的缘故。这样的话，宏观流变学测量的同时能够看到细胞的结构和生理状态，因和果同时观察。
这种策略也并非创新。复杂流体流变学研究中边看流场分布边测应力应变的做法早就有了，也是为了解决两者相互影响耦合的问题。但是，我对这类做法总的感觉就是，剪切场下流场的分布，或者细胞的生理变化，本身就具有十分丰富的研究内容，最终材料响应出来的应力问题重要性可以靠后很多。如果你研究的对象是材料，那鉴于加工和使用的需要了解应力应变关系还是必要的。但如果是研究细胞，研究的目的是结构—性能关系，那似乎只需要知道剪切对结构和生理的影响就够了。你把结构、生理跟应力应变的关系都搞清楚了，不还是为了将来能通过应力应变来测量结构和生理吗？换句话说，从软凝聚态物理的研究角度，如果体系不是要拿来加工和使用，那剪切只是一个条件，属于引入外场，形成非平衡条件，研究重点是结构和动态，而不是剪切应变或应力之间的关系。
所以我总觉得想要在旋转流变仪上认识新体系往往不恰当。把样品上到旋转流变仪上的同时，我们总是做好某种物理图像的准备，聚合物的也好，粒子分散液的也好。一个完全无法归类为某种已有物理图象的复杂流体，直接拿来测宏观流变，就只能积累一下经验规律了，这只对生产使用有意义。
References
- C.M. Elkins, W. Shen, V.K. Khor, F.B. Kraemer, and G.G. Fuller, "Quantification of stromal vascular cell mechanics with a linear cell monolayer rheometer", Journal of Rheology, vol. 59, pp. 33-50, 2014. http://dx.doi.org/10.1122/1.4902437