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电刺激（electrical stimulation，ES）以及跨上皮/跨内皮电阻（transepithelial/transendothelial electrical resistance，TEER）测量是细胞生物学和组织工程领域的关键技术。然而，用于这些应用的商业设备价格通常在2500至9000美元之间，且一般仅提供单一功能。本文介绍了LATEER（Low-cost Arduino-based TEER and Electrical stimulation device，基于低成本Arduino的TEER与电刺激设备），这是一种开源硬件平台，以低于100美元的总成本整合了ES和TEER测量功能。该设备设有4个独立通道，可配置脉冲信号（振幅最高达8.2 V、频率范围为0.1–500 Hz、脉宽≥0.1 ms），电阻测量范围为300 Ω至1 MΩ；当电阻R≥4.7 kΩ时，测量误差小于5%。LATEER采用市售石墨铅笔芯作为电极（约2美元，而商业Ag/AgCl电极价格约为350美元），并在细胞培养中表现出优异的生物相容性。该系统配备了适用于标准12孔板和24孔板的3D打印电极支架，无需移除电极即可在显微镜下进行观察；同时提供基于Python的图形用户界面，用于参数配置和实时数据采集。由于电极固定于培养板盖上，且仅需一根电缆进入培养箱，因此电刺激和电阻测量均可在标准培养条件（37 °C、5% CO₂）下持续运行，无需移除培养板或重新定位电极，从而避免手动筷式测量过程中固有的温度波动和放置位置差异。 采用人多能干细胞来源的心肌细胞进行验证表明，该设备能够可靠地捕获收缩细胞单层的电刺激频率（电起搏），其捕获阈值介于250至400 mV/mm之间，并可在0.5–5 Hz范围内实现受控起搏。利用间充质干细胞对TEER功能进行验证时，结果显示该设备能够实时分辨由细胞密度差异引起的电阻变化。所有设计文件、固件和软件均依据CERN-OHL-S v2许可证免费开放，从而支持世界各地的研究实验室进行复制和定制。
电刺激（ES）和跨上皮/跨内皮电阻（TEER）测量是细胞生物学与组织工程中的关键技术。然而，用于这些应用的商业设备价格通常在2,500–9,000美元之间，且一般仅提供其中一种功能。我们提出了LATEER（Low-cost Arduino-based TEER and Electrical stimulation device，基于低成本Arduino的TEER与电刺激设备），这是一种开源硬件平台，将ES与TEER测量功能集成于一体，总成本低于100美元。该设备具有4个相互独立的通道，可配置脉冲信号（最大振幅8.2 V、频率0.1–500 Hz、脉宽≥0.1 ms），电阻测量范围为300 Ω至1 MΩ；当电阻R≥4.7 kΩ时，测量误差小于5%。LATEER采用市售石墨铅笔芯作为电极（约2美元，而商业Ag/AgCl电极价格约为350美元），并在细胞培养中表现出优异的生物相容性。该系统配备了适用于标准12孔板和24孔板的3D打印电极支架，无需移除电极即可进行显微镜观察；同时提供基于Python的图形用户界面，用于参数配置和实时数据采集。由于电极固定于培养板盖上，且仅需一根电缆进入培养箱，因此电刺激与电阻测量均可在标准培养条件（37 °C、5% CO2）下连续运行，无需移出培养板或重新调整电极位置，从而避免了手动“筷子式”测量中固有的温度波动和电极放置差异。
利用人多能干细胞来源的心肌细胞进行验证表明，该设备能够可靠地捕获收缩单层细胞的刺激频率（电起搏），其捕获阈值介于250和400 mV/mm之间，并可在0.5–5 Hz范围内实现受控起搏。采用间充质干细胞对TEER功能进行验证后发现，该设备能够实时分辨由细胞密度差异引起的电阻变化。所有设计文件、固件和软件均依据CERN-OHL-S v2许可证免费公开，使世界各地的研究实验室能够对其进行复现与定制。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743263v1?rss=1
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