• 定制化幾何結構：可調整電極布局，適應不同尺寸（0.5–1.5 mm直徑）的類器官；
• 高密度電極分布：16個電極均勻覆蓋類器官上、中、下區(qū)域，確保全表面信號采集。
  
  

• 異丙腎上腺素（10 μM）導致場電位振幅增加81%、跳動頻率上升84%、場電位持續(xù)時間延長12%，符合其正性變時和變力作用；
• E-4031（1 μM）引起頻率下降34%、持續(xù)時間延長64%，模擬了心律失常風險；這些結果與臨床前數(shù)據一致，驗證了 shell MEA在藥物心臟毒性評估中的可靠性。

圖5. 自發(fā)性跳動的心臟類器官的三維活化映射。

在異丙腎上腺素處理后，三維CV映射進一步顯示傳導加速（均值從5.12升至6.28 cm/s），且傳播模式呈現(xiàn)區(qū)域異質性，提示類器官內細胞類型分布不均。這種空間分辨能力為研究心律失常機制（如傳導阻滯或折返）提供了新工具。

圖6. 3D傳導速度映射及與鈣成像的一致性驗證。

總結：研究團隊開發(fā)的殼層微電極陣列技術，通過全表面三維電生理映射，解決了心臟類器官研究中的關鍵瓶頸。其創(chuàng)新設計、長期監(jiān)測能力及多模態(tài)集成優(yōu)勢，為心臟疾病建模和藥物測試提供了更精準、高效的平臺。這一突破不僅推動了類器官技術的功能化進展，還可擴展至腦類器官、骨骼肌類器官等電活性組織模型。其高通量制造潛力（晶圓級加工）與微機電系統(tǒng)（MEMS）兼容性，為大規(guī)模藥物篩選和個性化醫(yī)療奠定基礎。