将组织受力与收缩测量放在同一芯片中
波士顿大学（Boston University）与哈佛大学 Wyss Institute 团队在 Lab on a Chip 介绍一种心脏芯片。研究使用人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSCs）来源心肌细胞，既对微组织施加机械刺激，也把组织收缩转换为可记录的电信号。
芯片包含 4 个组织培养单元。每个单元中央容纳心肌微组织，外侧为环形微通道，两者被柔性聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）薄壁隔开。外部压力使薄壁形变并牵动组织；组织自身收缩时，又会改变微通道的形状和电阻。
心肌细胞来自 PGP1 供者的 hiPSCs，另加入人间充质细胞帮助细胞与基质压缩成形。研究在这一细胞体系中比较器件结构、外部载荷和组织收缩之间的关系。
激光直写定义组织锚定位置和壁面形状
研究将激光直写与软光刻结合，制作可变形的微结构，并在培养腔侧壁形成组织附着位点。细胞和基质逐渐收缩、重塑后，形成悬空的三维微组织。调整这些附着位点的方向，可以得到八边形、长方形或五边形等组织形状。
这项研究后续主要使用八边形组织。染色显示，靠近锚定处的肌节结构沿局部边缘排列，中央部分的肌纤维排列仍较杂乱。研究者能调整组织外形，中央区域的纤维仍未形成一致的排列方向。
把电阻变化换算为收缩力，需要两类校准
作者先用显微成像测量外部压力与壁面位移的关系，再用有限元模型描述组织牵拉时的形变和有效刚度。电学校准则比较微通道电阻变化与相应形变，使后续电信号能够换算为组织收缩力。
组织从内侧牵拉与外部压力引起的壁面形变并不完全相同，研究在换算时分别处理这两种情况。文中使用的线性近似也有范围限制，较大位移下需要考虑更复杂的结构形变。
表 1 列出的两种壁面结构具有不同的刚度和电学响应。电路在所用带宽下可分辨约 50 nm 的位移，这一数值描述的是器件在相应测量条件下的位移分辨能力。
短时拉伸增加受测组织的收缩力
静态拉伸比较中，作者逐步改变组织长度，记录其自发收缩。两种器件内的示例微组织均随拉伸增加而产生更大的收缩力，方向与心肌长度增加时收缩增强的 Frank–Starling 关系一致。
图 4 在 0–1.5% 的应变范围内比较，各档分析至少 23 次搏动，来自示例微组织的连续记录。研究通过这些短时测量描述组织对长度变化的力学响应。
一个微组织曾短暂跟随机械刺激节律
另一项实验施加周期性机械刺激，并连续记录 5 分钟。在约 200 秒后，所示微组织的搏动间隔从约 5 秒缩短至约 2 秒，短暂接近外部 0.5 Hz 刺激的节律；节律跟随期间的波动仍较大。
作者将这一节律变化描述为初步观察，并指出跟随期间的波动可能与组织尚未成熟有关，仍需进一步研究。
四单元并行记录完成，药物评价仍待扩展
研究还同时记录了同一芯片 4 个单元的主动收缩。各组织平均搏动频率约为 0.66 Hz，节律略有差异；图 6 的每条搏动间隔分布分析超过 360 次搏动。
论文的主要完成内容是器件制造、力学与电学表征，以及短时组织功能测试。作者把正性肌力药物、动作电位和传导速度测量列为后续工作；增加单元数量、药物处理与闭环刺激也属于拟扩展的方向。