双轴细胞拉伸仪是一种用于基础医学领域的分析仪器，对各种组织、三维细胞培养物提供周期性或静态的压力加载，同时兼备细胞牵张力加载功能，对二维、三维细胞和组织轴向和圆周压力、牵张应力加载，可实时观察细胞、组织在压力/应力作用下的反应。主要检测各种组织和细胞在压力或应力作用下生物化学反应，例如：软骨组织，椎间盘骨组织，肌腱组织，韧带组织，以及从肌肉，肺，心脏，血管，皮肤，肌腱，韧带，软骨和骨中分离出来细胞。
如果与快速图像获取装置联合使用，可以动态观察活细胞，例如，可以观察当细胞受到应力刺激时胞间钙离子浓度的变化。系统的特征，在于它的拉伸腔室，拉伸腔室可以使用商业化生产的PDSM膜，这种透明的薄膜在荧光显微镜和倒置显微镜下均可以使用，甚至在油镜下使用。其操作系统与显微镜的图像获取系统无关，是独立可装载在计算机上运行的。
细胞在机械牵张应力刺激下，形态和生物学功能会产生相应变化。具体方法为将细胞悬液接种在一个具有弹性膜结构的培养皿中，在细胞贴壁生长后，通过外界施加干预，使弹性膜产生一定程度的形变，从而对依附于弹性膜上的细胞提供机械牵张刺激。
牵张变形作为人体内一种在机械力作用下形成的细胞应变变形的主要形式，当人体组织受到挤压或者自身肌肉纤维发生收缩舒张等变化时，就会对周围组织和细胞产生拉伸拉扯的作用，细胞受到牵张力的作用，组织和细胞直接的变化是发生应变。
对于没有牵张力状态的环境与有机械牵张力参与的环境下的细胞状态是有区别的，这种细胞在特定应激状态下的反应，对于细胞自身会有不同的作用效果，比如在按摩和推拿过程中，受损部分的恢复会加快，但是当过度时，又会产生抑制，甚至损伤。
双轴细胞拉伸仪主要实现模拟细胞在人体内受到的生理牵张环境刺激下的细胞培养，也可以用于模拟非生理状态下受到的牵张刺激，用来研究不同应变状态下的细胞应激反应。牵张应变在人体内目前主要有如心肌、肌肉纤维、血管舒张收缩等自主动作对自身及周围细胞形成影响或者由外部作用如按摩，推拿等外力施加而产生对细胞的影响。
