近些年来，国际类生命机器人研究已经取得了显著的成果，但仍聚焦于基于细胞和组织的生物驱动实现上，在控制上也主要是基于光和电的简单速度和方向控制。由于缺乏对基于细胞生物驱动的模型理论研究，使得类生命机器人面临运动控制、动力学匹配等关键问题和技术挑战。
沈自所的科研人员针对上述问题提出了一种基于肌细胞亚细胞结构的细胞机械动力学模型，描述肌细胞跳动的动力学行为。他们以弹簧、变阻尼和电动机等机电部件模拟心肌细胞的亚细胞结构，从而获得单个心肌细胞的机械动力学模型。在实验验证中，利用扫描离子电导显微镜获取细胞跳动曲线，进而根据所测得的细胞动态曲线辨识出细胞理论机械动力学模型系统的参数，从而获得单个活体细胞亚细胞结构的多维物理机电特性。