由于人體和動物體存在著巨大差異，動物實驗并不能十分準確有效地反映出人體對于藥物的反應，即使某種藥物通過了動物實驗，也有可能無法通過人體實驗，最終導致無法真正的投產上市，還會造成嚴重的成本浪費。

因此，科學家們在努力尋找一種更加迅速有效的藥物試驗方法，他們想到了器官芯片。器官芯片，是一種多通道的三維微流體細胞培養芯片，它能模擬人體器官或者整個器官系統的活動、力學和生理反應，也可以說是一種人造器官，不僅可以更加真實地反映出人體的情況，而且能節約藥物研發的成本，縮短測試時間，降低風險。另外，它還可以避免許多動物保護方面涉及的道德問題。

據了解，在器官芯片內，人類細胞生長至完全分化和功能化的組織，例如模仿肺和腸，通常需要數周時間。所以，研究人員們一直都在嘗試理解藥物、毒素和擾動是如何改變組織的結構和功能。

Donald Ingber 教授領導的美國哈佛大學Wyss 生物啟發工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）的研究團隊，一直都致力于探索出無創性的方案，從而能夠在這些微流體裝置內，長時間監測細胞的健康和成熟。

器官芯片中的細胞一般都是具有電活性的。而在這些器官芯片中，對于細胞分化或者響應藥物的過程中測量其電氣功能的變化也會變得十分困難。

現在，為解決這一問題，Ingber 教授領導的團隊與Kit Parker 教授領導的團隊協力合作，他們為器官芯片裝上了嵌入式的電極，從而可以準確持續地監測“跨膜電阻值”（TEER）。

關于TEER測量的器官芯片的設計論文發表于《芯片實驗室》雜志，它可廣泛用于監測組織的健康和分化，以及實時評估活細胞的電活動。Wyss 研究所的主管工程師、新型器官芯片設計的驅動者 Olivier Henry 博士表示使用新型層疊層制造工藝，設計出一種微流體環境。在這個環境中，TEER測量電極是整個芯片構架的部件，并且它的位置盡可能靠近在一條或者兩條并行的流動通道中生長的組織。較之前的電極設計，這種固定的幾何形狀有利于準確地測量，且這些測量在實驗內和實驗之間完全可對比。另外，它也能確切地告訴我們，例如肺或腸這樣的組織，是如何在通道內成熟、保持形狀以及在藥物或者其他操作的影響下出現問題的。

在另外一篇發表于《芯片實驗室》雜志的論文中，Ingber 和 Henry 的團隊，與 Kit Parker 合作，通過在芯片中集成多電極陣列（MEAs），測量電活性細胞例如心臟肌肉細胞的行為，進一步改善TEER芯片的性能。

研究人員采用TEER-MEA芯片，成功構建了一個跳動的血管化的心臟芯片。在其中，人類心肌細胞在單個微流體通道中培養。這個微流體通道通過一層半滲透性的薄膜，與第二條平行的內皮細胞血管通道相互分隔開。

據了解，為了測試芯片的新功能，團隊向血管化的心臟芯片施加了一個已知的炎癥刺激，從而專門用于破壞內皮屏障，或者用一種心臟興奮劑直接作用于心肌細胞。

第二篇研究論文的共同第一作者 Ben Maoz 博士表示對于這種新型芯片研究員們可以實時開展電生理學測量，通過TEER測量評估心臟內的內皮屏障的完整性，同時通過MEA同步量化心臟細胞的跳動頻率，從而能揭示出藥物是如何影響心臟功能的。