自动化人工诱导干细胞转心肌细胞影像分析收缩及钙流方法

  加州大学格拉斯东心血管疾病研究所；加州大学柏克莱分校生物工程系，材料工程系连同加州大学三藩市分校内科学系发表自动化人工诱导干细胞转心肌细胞影像分析收缩及钙流方法。 人诱导多能干细胞和基因工程技术克服了动物模型带来的限制，为我们提供了体外研究人类疾病，心脏毒性和治疗的方法，但是当前我们还缺乏评估体外多能干细胞分化的心肌细胞的生理特性的方法。临床上，通过组织的生理学指标变化如机械应力，运动协调和心率等来诊断心脏病。根据这些变化之下的电化学活化，发展了体外高通量测定方法如MEA（平面微电极阵列系统）来监测单细胞或者多能干细胞诱导的心肌细胞的电生理行为。MED64系统能够在生物样本中长时间的记录多种胞外信号的场电位。急性或者培养的生物样本可以直接种在64个平面微电极上，同时刺激和记录信号，优秀的信噪比能够带给科研学者更可靠的数据。 收缩运动是衡量体外培养心肌细胞健康与否的最简单标准，但是面临准确定量的挑战。来自美国加州的科学家们提出了一个仅仅利用简单的视频显微镜就能快速自动分析人诱导多能干细胞分化的心肌细胞(iPS-CM)收缩性的方法。为了定义搏动中心，即运动起始区域，研究者提出了新算法。将iPS-CM培养在基质胶包被的MEA电极上，利用MED64平面微电极阵列系统记录场电位波形，结合膜片钳技术，以这两种方法为标准，与运动追踪软件得到的数据做对比，就测试样本的心肌搏动速率和频率来说，同样的样本并无很大差别，表明运动追踪软件可以作为标准神经电生理实验的一个替代工具，而相对电生理实验来说无需复杂的实验仪器，简化了研究过程。 原文链接：Automated Video-Based Analysis of Contractility and Calcium Flux in Human-Induced Pluripotent Stem-Derived Cardiomyocytes Cultured over Different Spatial ScalesTissue Engineering Part C: Methods. doi:10.1089/ten.tec.2014.0283.  更多Med64相关详细信息请访问：MED64平面微电极矩阵记录系统