阻抗和胞外場(chǎng)電位記錄是非侵入性的“非標(biāo)記”方法，非常適用于分析可興奮的，完整的培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞收縮和動(dòng)作電位，例如，心肌細(xì)胞和神經(jīng)元。

胞外場(chǎng)電位是細(xì)胞產(chǎn)生的電位，例如神經(jīng)或肌肉細(xì)胞的細(xì)胞外。 電生理學(xué)研究使用細(xì)胞外微電極研究這些電位。 在這些實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞外場(chǎng)電位被檢測(cè)為電勢(shì)。對(duì)于個(gè)體細(xì)胞，細(xì)胞外電位的時(shí)間過(guò)程理論上與跨膜電流成反比。

電阻抗是在施加電壓時(shí)對(duì)電流的電阻的測(cè)量，具有幅度和相位。換句話說(shuō)，它是在特定頻率ω下單個(gè)復(fù)指數(shù)的電壓 - 電流比。可以以歐姆直接測(cè)量或顯示阻抗。
實(shí)際上：接種到電阻抗芯片或板上的細(xì)胞覆蓋電極，從而產(chǎn)生更高的可檢測(cè)電阻。阻抗測(cè)定可以在一個(gè)頻率或一定頻率范圍內(nèi)進(jìn)行。取決于施加的頻率ω，電子穿過(guò)或穿過(guò)細(xì)胞，因此可以檢測(cè)細(xì)胞形態(tài)和覆蓋率的不同參數(shù)。電阻抗測(cè)量適合于在長(zhǎng)期研究中應(yīng)用毒理學(xué)物質(zhì)或影響細(xì)胞-細(xì)胞或者細(xì)胞-基質(zhì)接觸的物質(zhì)時(shí)檢測(cè)心肌細(xì)胞的收縮運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)以及細(xì)胞形態(tài)的變化。

光遺傳學(xué)：光刺激觸發(fā)細(xì)胞中動(dòng)作電位光遺傳學(xué)是一種可用于控制可興奮細(xì)胞的新技術(shù)：可在表達(dá)特定光敏離子通道的細(xì)胞上用具有毫秒級(jí)時(shí)間精度的光脈沖對(duì)細(xì)胞進(jìn)行去極化，從而準(zhǔn)確地觸發(fā)動(dòng)作的電勢(shì)。光遺傳學(xué)在心臟安全性研究方面提供了巨大潛力：影響心肌細(xì)胞收縮的化合物可能以依賴(lài)于使用的方式影響離子通道和受體，從而對(duì)不同的搏動(dòng)率產(chǎn)生不同的影響。利用這種技術(shù)，可以簡(jiǎn)單地利用光脈沖在不同跳動(dòng)范圍內(nèi)使心肌細(xì)胞起搏，以發(fā)現(xiàn)毒素的使用依賴(lài)效應(yīng)。在iPSC分化的心肌細(xì)胞中，光遺傳學(xué)致動(dòng)器 通道視紫紅質(zhì)已被證明非常適合并被接受為模型。用于通道視紫紅質(zhì)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)染試劑盒可從iPSC細(xì)胞提供者獲得，例如NCardia，用于在心臟安全性研究中使用光遺傳學(xué)。