RTCA CardioECR 實(shí)時(shí)無(wú)標(biāo)記細(xì)胞分析儀

特性

監(jiān)測(cè)興奮-收縮耦聯(lián)和離子通道活性

生成與致心律失?；顒?dòng)高度相關(guān)的數(shù)據(jù)

使用刺激功能進(jìn)行更為嚴(yán)格可控的分析

獲得對(duì)藥物作用機(jī)制更深入的了解

工作原理

CardioECR 阻抗

xCELLigence RTCA CardioECR 儀器將阻抗記錄與多電極陣列 (MEA) 技術(shù)和刺激功能相結(jié)合。將心肌細(xì)胞接種至每孔底部熔接有生物傳感器的 48 孔電子微孔板 (E-Plate CardioECR 48) 中（圖 1A–C）。

xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)的高阻抗測(cè)量速率（每 1 ms）為觀察心肌細(xì)胞連續(xù)式收縮/舒張的細(xì)微變化提供了高時(shí)間分辨率。除能夠監(jiān)測(cè)細(xì)胞活性和收縮活性外，孔底中額外的點(diǎn)電極（圖 1C）能夠以 10 kHz 的頻率測(cè)定細(xì)胞外場(chǎng)電位 (FP) ，可以與阻抗記錄依次進(jìn)行（圖 2B）。

收縮與舒張對(duì)比

施加低電壓（小于 20 mV）可在電極之間產(chǎn)生電流，電流根據(jù)覆蓋電極的細(xì)胞數(shù)量、細(xì)胞形態(tài)及細(xì)胞粘附強(qiáng)度的不同而變化。由于心肌細(xì)胞收縮/舒張周期中細(xì)胞形態(tài)和粘附強(qiáng)度會(huì)發(fā)生顯著變化，因此可使用阻抗實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)（圖 2A–B）。xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)的高阻抗測(cè)量速率（每 1 ms）為觀察心肌細(xì)胞連續(xù)式收縮/舒張的細(xì)微變化提供了高時(shí)間分辨率。除能夠監(jiān)測(cè)細(xì)胞活性和收縮活性外，孔底中額外的點(diǎn)電極能夠以 10 kHz 的頻率測(cè)定細(xì)胞外場(chǎng)電位 (FP)，可以與阻抗記錄同時(shí)進(jìn)行。

圖 2. 使用阻抗和場(chǎng)電位同步監(jiān)測(cè)心肌細(xì)胞的健康和功能。(A) 粘附在單電極上處于收縮與舒張狀態(tài)的兩種心肌細(xì)胞的比較。細(xì)胞大小/形狀的差異以及細(xì)胞與電極接觸方式的不同使兩種狀態(tài)對(duì)電流產(chǎn)生不同阻抗。(B) 對(duì)心肌細(xì)胞收縮（紅色、綠色、藍(lán)色和粉色跡線）和電位（集成離子通道活性；黑色跡線）的同步實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。與陰性對(duì)照組（上方跡線組）相比，此處評(píng)估的三種不同藥物（下方三組跡線）對(duì)收縮和場(chǎng)電位都有明顯的影響。

CardioECR 軟件

RTCA CardioECR 軟件在輕松設(shè)置并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析并保持高效直觀?？蓪?shí)時(shí)同步測(cè)量阻抗和場(chǎng)電位，并查看疊加（見(jiàn)圖）或單項(xiàng)數(shù)據(jù)曲線。

應(yīng)用

心臟疾病建模

基因遺傳性心臟病的病理生理學(xué)細(xì)胞表型可以通過(guò)疾病特異性的人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞心肌細(xì)胞 (hiPSC-CM) 進(jìn)行建模。建?？梢詫?duì)造成電興奮和收縮耦聯(lián)受損的機(jī)制有更廣泛的了解。

心臟安全毒理學(xué)

已將人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化的心肌細(xì)胞 (hiPSC-CM) 用于藥物的生理和疾病靈活性評(píng)估。xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)提供了dute的多重檢測(cè)方法，用于探測(cè)和了解化合物和藥物的潛在毒性。

心臟病藥物發(fā)現(xiàn)

人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞心肌細(xì)胞 (hiPSC-CM) 提供了令人振奮的新模型系統(tǒng)，可以測(cè)試新型治療方法的功效和毒性，包括用于調(diào)節(jié)心肌收縮力的肌力化合物。

綜合體外致心律失常分析 (CiPA) 計(jì)劃

由 HESI、FDA 和安全藥理學(xué)會(huì)推動(dòng)的 CiPA 計(jì)劃旨在評(píng)估對(duì)現(xiàn)行 FDA 心臟安全性評(píng)估法規(guī)指南的可能修改。xCELLigence RTCA CardioECR 被選作核心的驗(yàn)證技術(shù)，并已參與 I 期和 II 期研究。