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设备中心
时间：2019-10-29 浏览次数：3630次
心肌细胞收缩力和舒张力实时测量
xCELLigence实时细胞分析（RTCA）Cardio仪器以监测心脏细胞跳动的心脏毒性评估，扩展了ACEA基于微电子的细胞分析系统。与其他xCELLigence®仪器一样，以非侵入式电阻抗监测，以实时无标记的方式评估细胞形态变化和附着质量，但Cardio模型具有更高的数据采集速率（每12.9毫秒）。因为细胞诱导的电阻抗取决于细胞大小/形状以及细胞与板子底部相互作用的强度，所以心肌细胞的收缩 - 舒张周期产生了在毫秒级上容易捕获的阻抗的明显的节奏波动。这种“跳动”模式的强度和周期的变化可以在短（秒）到长（天）时间方案中监测，以评估在不同药物存在下的心肌细胞收缩力和舒张力。这使得能够在最大程度上与生理相关的条件下评估临床安全性测试的短期和长期（慢性暴露或重复给药）心脏毒性。
将xCELLigence RTCA Cardio仪器96孔实时微电子检测板放入（E-Plate® Cardio96）Cardio分析细胞，放置在标准的CO2细胞培养箱中，并通过电缆与分析和控制单元放置于外部。友好的用户软件允许对仪器进行实时控制和监控，并可以显示与分析实时数据，提供有关细胞健康的定量信息，包括活力和跳动、不规则的活动。
xCELLigence RTCA Cardio系统使用非侵入性，无标记的阻抗方式监测来实时定量评估心肌细胞的健康/功能。将心肌细胞接种在96孔实时微电子检测板（E-Plate Cardio 96）中，每个孔底部都覆盖有金微电极阵列。施加低电压（小于20mV）在电极之间建立电流，其被覆盖电极的细胞数量，这些细胞的形态和细胞附着的强度差异地调节（图1A）。因为心肌细胞收缩/松弛周期涉及细胞形态和粘附的显着变化，所以可以使用阻抗动态监测（图1B）。 xCELLigence RTCA Cardio系统的快速数据采集率（整个96孔板为12.9 ms）可提供高时间分辨率，用于观察心肌细胞收缩/松弛连续体的细微差别。由于阻抗测量是无创的，所以毫秒级数据可以与长期监测（小时/天）相结合，以研究化合物对心肌细胞健康和功能的短期和长期影响。
图1.使用实时阻抗监测来定量评估心肌细胞的健康和功能。 （A）实时阻抗监测原理。 E-Plate Cardio 96是96孔实时微电子检测板，其中每个孔底部都有微金电极。施加低电压会在电极之间产生电流。在电极表面上的粘附细胞的存在以与孔内的细胞数量以及细胞的形态和粘附特性成比例的方式阻止该电流。阻抗信号（Z）被显示为称为细胞指数的任意的无单位参数，是比较存在细胞时的阻抗值与不存在细胞的比率。 （B）由于心肌细胞的大小/形状和附着力在收缩/弛豫周期内有节奏地波动，所以阻抗能够跟踪该过程。 （C）E-Plate Cardio 96上跳动心肌细胞的视频。