對于生物分子、細胞乃至生物組織，都具有電極性，但是在正常情況下，只有生物分子、細胞能顯現(xiàn)出這種電極性，

而一般生物組織在正常情況下，它的正負電極性是處于動態(tài)平衡中，只有當組織在外部電磁場作用下，或在外力作用下，或處于某種損傷以及某種病理狀態(tài)下，電的正負極性才失去平衡并顯現(xiàn)出明顯的電極性變化，例如生物組織的損傷面會與無機材料的斷裂面一樣富集有負的電荷。

無論是細胞、基因，還是生物組織又都具有壓電性，即在應力作用下可使其發(fā)生極化，產(chǎn)生極化電位和極化電流。生物組織如肌肉、骨骼、皮膚、韌帶、血漿等都有明顯的壓電性，尤其是肌腱的壓電常數(shù)超過了理想壓電元件材料—水晶的壓電常數(shù)。反之，任何具有壓電特性的材料如果具有一定的電位，必然產(chǎn)生相應的應力。例如細胞膜的正常電位為107V/m，則細胞膜向內(nèi)產(chǎn)生的應力有104Pa ，如果細胞膜的電位或應力發(fā)生改變，就會導致膜的正常生理功能的改變。獲得一定電位（應力、應變）的生物組織，就一定產(chǎn)生相應的應力、應變（電位），可見，機體組織是具有明顯的力—電耦合的系統(tǒng)。

機體組織中的生化反應與任何化學反應一樣，都是失去電子和獲得電子的過程，或者說，生化反應是電子運動的體現(xiàn)。又由機體的力化學原理可知，無論是持續(xù)的應力、或交變應力，或沖擊波應力，都會產(chǎn)生相應的生化反應。而力化學反應的實質(zhì)又是孤電子—自由基反應過程。由此可見，機體組織是力—電—生化反應系統(tǒng)。

可以進一步對上述模型作這樣的理解：當機體接受某種機械或電磁作用時，則機體組織產(chǎn)生的觸發(fā)應力與激勵的生物電位幾乎同時發(fā)生，并且對引發(fā)的化學反應也幾乎同時作出相應的貢獻。一般說機械信號的傳遞速度遠低于電信號的速度，但是，對于有極化特性和壓電特性的生物組織而言，其傳播速度是一致的，只是有相位的差異而已。所以，在機體組織中發(fā)生的任何生化反應，可以說，在應力觸發(fā)的同時，也有生物電位的激勵。 這一模型與特性的存在，不僅對機體的某些生理、生命現(xiàn)象可作出更為合理的解釋，而且可根據(jù)這一模型作出進一步有意義的研究工作。 上世紀八十年代研制的人體電場治療儀，其原理就是建立在生物組織的電極性以及組織病灶部位富集負電荷這一基礎(chǔ)上。此外，通過將帶有正電荷的精氨酸或殼聚糖，直接用于機體的創(chuàng)面，可中和其上富集的負電荷，從而使創(chuàng)傷得到迅速恢復。利用生物組織及生物大分子具有電極性這一特點，可在生產(chǎn)中得到許多應用，例如利用生物大分子的電極性和靜電引力，可對工業(yè)廢水或生活污水進行絮凝；利用交變電磁場，可使生物大分子絮凝物充分極化，從而快速沉淀實現(xiàn)分離；通過對生物大分子的反復極化，可以實現(xiàn)斷鍵、降解、活化等。 利用皮膚及細胞膜的壓電特性，通過某些物理手段使之產(chǎn)生開閉效應，從而可使藥物透過屏障以充分發(fā)揮其作用；通過某些物理場對有極性的藥物進行活化，可使藥物分子充分在體內(nèi)發(fā)揮作用等。 在傳統(tǒng)的中醫(yī)外治中，通過對身體某些部位進行的按摩、刮痧、針灸等，其中除機械刺激外，同時有生物電的激勵，并且這些作用在生物組織中必然產(chǎn)生一定的生化反應。如果在這些外治中，再加入一定的藥物，則上述作用不僅有利于藥物的透入，并且有利于機械刺激、生物電和藥物分子綜合作用的發(fā)揮，從而使機體迅速得以調(diào)整達到平衡的效果。 事實上，按摩、刮痧、針灸的復雜作用機制，還遠不止如上的解釋。以針灸為例，當刺入皮膚的銀針，在極性的生物組織中，就相當于在電解液中插入一根銀質(zhì)的電極。銀在電解質(zhì)中會有非常高的單極電位，如Ag2++e=Ag++1.98伏，而Cu2++2e=Cu+0.337伏，可見，銀在電解質(zhì)中交換電子的能力約為銅的6倍。這說明銀針在生物組織中會產(chǎn)生明顯的電位，由此會產(chǎn)生相應的生物電化學反應。當然我們的祖先不會事先了解上述的定量關(guān)系后再選擇銀作為針灸的材料，這只能說是長期臨床實踐的選擇。 嚴格說，人體也是可以發(fā)射和吸收電磁能量的系統(tǒng)。插入組織的銀針，無論從材質(zhì)或形狀而言，都是與外部電磁場進行能量交換的理想元件。由于人體組織的固有頻率很低，所以容易與低周的機械波或低周的電磁波相耦合。如果通過銀針施以機械振動或施以低周的電壓，都會在組織中附加一相應的生物電位以及附加一相應的生物電化學反應。 某些理論指出，人體的肢端，尤其細長的手指可作為輻射或接收電磁波的生物天線。顯然，插入機體的銀針，在與電磁波的耦合中要比手指更為敏感。雖然已有通過銀針天線的作用進行治療的例子，但是能收集到的這種事例太少，并且?guī)缀鯚o人對此進行過認真的研究。 總之，生物組織的應力—電—生化反應的模型及特性，不僅能加深我們對生物組織的認識，并且這一模型也許會為我們展現(xiàn)出新的研究領(lǐng)域

MACH-1多功能微觀力學測試系統(tǒng)在生物微機電方面有*表現(xiàn)，其通過一個專用測試腔室，可以在機電活性材料（例如結(jié)締組織，帶電水凝膠 等）壓縮期間電勢分布的同步測量。 該腔室具有5個差分Ag-AgCl電極通道和一個較大的參比電極。 腔室可以充滿PBS 溶液(磷酸緩沖鹽溶液（phosphate buffer saline）)。