由于人体和动物体存在着巨大差异，动物实验并不能十分准确有效地反映出人体对于药物的反应，即使某种药物通过了动物实验，也有可能无法通过人体实验，最终导致无法真正的投产上市，还会造成严重的成本浪费。
因此，科学家们在努力寻找一种更加迅速有效的药物试验方法，他们想到了器官芯片。器官芯片，是一种多通道的三维微流体细胞培养芯片，它能模拟人体器官或者整个器官系统的活动、力学和生理反应，也可以说是一种人造器官，不仅可以更加真实地反映出人体的情况，而且能节约药物研发的成本，缩短测试时间，降低风险。另外，它还可以避免许多动物保护方面涉及的道德问题。
据了解，在器官芯片内，人类细胞生长至完全分化和功能化的组织，例如模仿肺和肠，通常需要数周时间。所以，研究人员们一直都在尝试理解药物、毒素和扰动是如何改变组织的结构和功能。
Donald Ingber 教授领导的美国哈佛大学Wyss 生物启发工程研究所（Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering）的研究团队，一直都致力于探索出无创性的方案，从而能够在这些微流体装置内，长时间监测细胞的健康和成熟。
器官芯片中的细胞一般都是具有电活性的。而在这些器官芯片中，对于细胞分化或者响应药物的过程中测量其电气功能的变化也会变得十分困难。
现在，为解决这一问题，Ingber 教授领导的团队与Kit Parker 教授领导的团队协力合作，他们为器官芯片装上了嵌入式的电极，从而可以准确持续地监测“跨膜电阻值”（TEER）。
关于TEER测量的器官芯片的设计论文发表于《芯片实验室》杂志，它可广泛用于监测组织的健康和分化，以及实时评估活细胞的电活动。Wyss 研究所的主管工程师、新型器官芯片设计的驱动者 Olivier Henry 博士表示使用新型层叠层制造工艺，设计出一种微流体环境。在这个环境中，TEER测量电极是整个芯片构架的部件，并且它的位置尽可能靠近在一条或者两条并行的流动通道中生长的组织。较之前的电极设计，这种固定的几何形状有利于准确地测量，且这些测量在实验内和实验之间完全可对比。另外，它也能确切地告诉我们，例如肺或肠这样的组织，是如何在通道内成熟、保持形状以及在药物或者其他操作的影响下出现问题的。
在另外一篇发表于《芯片实验室》杂志的论文中，Ingber 和 Henry 的团队，与 Kit Parker 合作，通过在芯片中集成多电极阵列（MEAs），测量电活性细胞例如心脏肌肉细胞的行为，进一步改善TEER芯片的性能。
研究人员采用TEER-MEA芯片，成功构建了一个跳动的血管化的心脏芯片。在其中，人类心肌细胞在单个微流体通道中培养。这个微流体通道通过一层半渗透性的薄膜，与第二条平行的内皮细胞血管通道相互分隔开。
据了解，为了测试芯片的新功能，团队向血管化的心脏芯片施加了一个已知的炎症刺激，从而专门用于破坏内皮屏障，或者用一种心脏兴奋剂直接作用于心肌细胞。
第二篇研究论文的共同第一作者 Ben Maoz 博士表示对于这种新型芯片研究员们可以实时开展电生理学测量，通过TEER测量评估心脏内的内皮屏障的完整性，同时通过MEA同步量化心脏细胞的跳动频率，从而能揭示出药物是如何影响心脏功能的。