人类芯片上的器官技术现已发展到令人欣慰的水平，可以反映细胞的健康状况，电活动和分化状态，而不会受到侵害。芯片器官的出现带来了科学研究的巨大变化。作为一种有力的工具，芯片器官使研究人员能够以前所未有的方式研究人体组织和器官的生理状况。通过模拟正常的血液流动，机械微环境以及不同组织在活体器官中的相互作用方式。与其他体外方法相比，它们提供了一种更加系统的药物测试方法，有望最终替代动物测试。几周后，人类细胞在芯片上成长为完全分化的功能组织，例如模仿肺和肠的芯片器官，研究人员仍在寻求了解药物，毒素和其他干扰物的方式。改变组织的结构和职能。由唐·英格伯（Don Ingber）领导的魏斯研究所（Weiss Institute）的研究小组正在寻找一种无创方法来长时间监测那些微流体装置中培养的细胞的健康和成熟度。这与测量芯片器官中的细胞（例如脑神经细胞或心脏心肌细胞）的电功能变化非常不同，无论它们是处于分化过程中还是对药物有反应，它们的电活动都非常活跃。现在，Ingber团队正在与West Core Academy成员Kit Parker的团队合作，共同寻求解决这些问题的方法。带有嵌入式电极的器官芯片可以准确，连续地检测跨上皮电阻（TEER）。与心脏芯片模型一样，TEER被广泛用于测量组织的健康和分化，以及实时评估活细胞的电活动。 “这些电活动芯片器官可以帮助打开一个窗口，让我们了解人体细胞和组织在器官环境中的功能，而无需进入人体或从芯片中去除细胞。”英格伯说：“我们现在是时候实时研究在感染，放射线，药物暴露，甚至营养不良的情况下如何破坏不同的组织屏障，以及它们何时以及如何响应重建疗法而he愈。 “ TEER测量通常用于量化电极之间或跨组织-组织界面（由器官特异性上皮或内皮组成的器官，这是许多机构中人体器官芯片的核心成分）的离子电流。形成组织层的上皮细胞涵盖了从我们的皮肤到许多内部器官的内表面的所有东西。上皮细胞排列在紧密的血管和毛细血管中，并支持其功能。这些细胞层可作为小分子和离子的屏障，以保护器官并支持特定功能，例如肠道吸收或肾脏对尿液的选择性过滤。相反，药物毒性，感染，炎症和其他有害刺激可以打破这些障碍。 TEER测量基于离子通道或电阻的限制，因此可用于评估这些细胞层基本功能的完整性以及药物或其他毒药触发的损伤反应。使用新的逐层制造工艺，我们开发了一种微流体环境，在该环境中TEER测量电极是芯片架构的一部分，并尽可能靠近单通道或平行双通道进行组织生长。 West College的工程师Olivier Henry博士表示，他在芯片设计方面做了很多工作。与过去的电极设计相比，这种固定的几何结构可以进行精确的测量，实现实验与实验之间的可比性，并且可以准确地告诉我们具有肺或肠等通道的组织是如何保持形态的，并且如何在毒品和其他手术的影响下瓦解。 Weiss团队的TEER侧器官芯片设计发表在“芯片实验室”上。杰特·帕克（Kit Parker）指出：“未来的芯片器官是一种仪器芯片：其思想是使实验人员摆脱数据收集的束缚。正是我们需要连续不断的数据收集和关闭模拟器官，这使我们能够更有效，更安全地在长期实验中测量药物。 “器官芯片功能更强大，我们向前迈出了一大步。”