细胞的力学性质在很大程度上由细胞骨架决定。细胞骨架由微管、中间丝和肌动蛋白丝这三种主要的蛋白丝构成的自组织网状结构。在这些成分中，微管是最坚硬的细胞骨架丝。在活细胞内，微管承受压力，以平衡细胞骨架内的拉力，从而维持细胞形状。

实验室观察发现，在活细胞中，受压的微管会皱曲成短波长的形状，而孤立的体外微管则皱曲成单一的长波长弧形。此外，体外微管的关键皱曲力要比活细胞条件下低两个数量级。为了解释这一显著差异，马里兰大学的学者Teng Li构建了一个活细胞的微管皱曲力学模型。

该模型系统研究了周围细丝网状结构和胞质溶胶对微管皱曲的影响。研究结果显示，皱曲波长由微管和周围弹性细丝网状结构的共同作用决定，而皱曲的增长率则由粘性胞质溶胶决定。考虑皱曲微管的非线性变形后，皱曲振幅可以通过动力学约束方程求解。

该模型通过微管的皱曲波长、增长率和振幅，定量地将微管弯曲强度、周围细丝网状结构的弹性以及胞质溶胶的粘性联系起来。模型预测的短波长皱曲行为与实验结果吻合良好。这一发现为设计统一标准的实验仪器，以测量活细胞条件下亚细胞结构的各种关键力学参数奠定了基础。

在后来的研究中，该模型被进一步拓展，用于解释细胞内力学信号转导、细胞迁移以及疾病状态下的骨架异常（如癌症细胞侵袭中的微管重塑）。例如，2019年《自然·细胞生物学》的一项研究指出，微管皱曲频率与细胞外基质刚度密切相关，进而调控YAP/TAZ的核定位。这些进展使活细胞微管力学模型成为连接分子力学与细胞功能的桥梁工具。

相关论文最初发表在爱思唯尔期刊《生物力学杂志》（Journal of Biomechanics）上（Volume 41, Issue 8, 2008, Pages 1722–1729），作者Teng Li。该工作为后续活细胞内力学建模提供了经典框架。