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任何一台环境试验设备所提供的环境条件必须是可观测的和可控制的，这不仅是为了使环境参数限制在一定的容差范围之内，保证试验条件的再现性和重复性要求，而且从产品试验的安全出发也是必须的，以便防止因环境条件失控导致被试产品的损坏，带来不必要的损失。各种试验规范中大体要求参数测试的精度不应低于试验条件允许误差的三分之一。
细胞电生理学是一种流行的范例，用于研究多种细胞的细胞通讯，从电活性细胞如心肌细胞（CM），神经元或胰岛中的α／β细胞，到非电活性细胞，如肝细胞，和免疫细胞。基于器官的3D系统，如片上器官平台，是组织发育探索和药物发现的新场所（10）。正确表征这些系统的生理特性将为更好地理解细胞细胞通信机制和组织工程中的潜在应用铺平道路。目前，细胞和组织的电生理学研究使用多种技术进行，包括玻璃微量移液器膜片钳电极（11），电压和Ca2 ＋敏感染料（12），多电极阵列（MEA）（13）和平面场效应晶体管（FET）（14）。然而，直接，多点，同时和类似天然的拓扑（3D）电生理学研究尚未在基于球体的组织中得到证实。具体而言，电压和离子敏感染料可能对细胞有毒，目前在体积（3D）测量中受到限制（12）。膜片钳技术受其记录位点（11）的限制，并且其在球状体的多重记录中的用途尚未得到证实。虽然微制造的平面（2D）FET（14）和MEA（15）允许在微量移液管技术（16）不可能的范围内进行多重检测，但MEA和FET都被限制在2D基板上，这使得3D电记录极具挑战性（图2）。 1）（17）。最近，报道了3D生物电接口。例如，多孔导电聚合物，聚（3，4－亚乙二氧基噻吩）：聚（4－苯乙烯磺酸钠）（PEDOT：PSS），既作为晶体管通道又作为支架监测3D中的细胞附着（18）。 3D MEA被证明可以包裹单个细胞的表面并获得具有亚细胞分辨率的电生理记录（17）。然而，先前未证实多细胞组织规模，3D多部位和同时记录。