让三维组织稳定接触平面电极
心脏类器官能够表现出自主搏动，但放在平面多电极阵列上时，组织容易浮起或移动，导致记录中断。韩国建国大学（Konkuk University）等机构的团队提出 3D-Net 支撑结构，将类器官固定在电极区域，同时保留供养组织和开展药物处理所需的培养液。研究发表于 Scientific Reports。
研究使用人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源的心脏类器官。团队先检查 3 批类器官的直径、搏动、细胞存活和腔室形成情况，各批的搏动率、存活率及腔室形成率均超过 90%，再选择尺寸范围相近的组织开展电生理比较。
模型质量检查还考察了组织内部结构和心肌相关标志。心肌细胞主要位于腔室周边，3 批模型的相关特征较为一致。团队在开展支撑结构比较之前完成这些检查，使后续出现的电信号变化能够结合组织本身的质量来解释。
传统记录条件使用较少培养液来改善组织与电极接触，但这种方式难以支持较长时间的检测。3D-Net 通过网状结构限制移动，使培养液增加后类器官仍能留在电极上。研究分别比较没有组织、没有支撑网、使用支撑网，以及支撑网配合较多培养液的条件。
支撑压力影响类器官的电信号
在合适的支撑条件下，团队仍能记录类器官的去极化和复极化信号，基础搏动周期与场电位时程没有明显变化。少量培养液、无支撑网组的信号随后因组织位置变化和培养液蒸发而减弱；支撑网配合较多培养液的组别在 6 小时内仍能保持接近基础状态的记录。
在更长时间的观察中，支撑网配合较多培养液的模型到 24 小时仍可记录去极化信号，但幅度有所减小。作者认为，这可能与类器官长期静态接触平面电极的环境有关。记录持续时间因此需要与信号完整性及组织状态一起评价。
支撑结构也可能改变组织所受压力。在团队比较的 2 种结构中，其中一种保留了全部受测类器官的 T 波，另一种只能在约 30% 的类器官中检测到 T 波，并出现波形失真。钙成像结果同样显示，较大的机械压迫会扰动信号。
作者据此将支撑压力列为检测条件的重要组成部分。组织需要与电极接触，同时还要保留正常的收缩和复极化活动。论文中的结构针对特定直径范围设计，其他尺寸或培养体系下的类器官需要重新评估接触状态。平面阵列取得的信号主要来自与电极直接接触的位置。
用参考药物检验类器官的电生理响应
团队以溶剂对照和异丙肾上腺素检验平台能否记录预期的药物效应。溶剂处理后的搏动周期与场电位时程变化较小；异丙肾上腺素处理使搏动周期缩短约 29%，表现为搏动加快。该结果与其 β 肾上腺素受体激动作用相符。
随后，研究使用 hERG 钾通道阻断剂 E-4031 比较不同培养液条件。药物使复极化延迟，场电位时程延长。在相同标称浓度下，2 种条件的场电位时程变化接近，但搏动周期变化存在较大差异，持续处理后的停搏情况也不同。
在少量培养液、没有支撑网的条件下，较高受测浓度使组织随后停止搏动；在支撑网配合较多培养液的条件下，较低受测浓度就出现停搏。团队还在不增加培养液的情况下比较有网与无网条件，发现药物响应没有明显差异。这项对照帮助区分支撑结构本身和培养液条件的影响。
在 1 μM E-4031 下，少量培养液、无支撑网组的搏动周期延长约 9%，支撑网加较多培养液组则延长约 83%；2 组的场电位时程均延长约 30%。搏动周期与场电位时程对实验条件的反应不同，团队因此强调同时分析多个功能指标。
把记录条件纳入实验标准化
团队建议同时规定类器官的质量要求、组织与电极的接触、机械压力及培养液体积，以减少不同记录条件带来的药物响应差异。
作者特别提到 CRO 等非临床测试机构的需求：应明确记录条件并控制环境因素，才能获得可重复、可解释的药物响应数据。
3D-Net 提供了一种让三维心脏组织在平面电极上稳定记录的方案。作者提出，后续可发展更柔性的支撑和传感结构，在减少机械损伤的同时，从组织多个区域获得信号，并进一步明确不同类器官尺寸与药物测试条件的适用范围。