Maestro MEA系统在心脏毒理研究中的应用

 

       很多心脏疾病源于心肌细胞兴奋性和/或收缩性方面的细微变化。MEA能够无标记且实时地对心脏功能性活动的四个主要方面(传导、场电位、收缩及动作电位)做记录,多孔样本板中的单孔数据也可以独立获得。这样,MEA系统就能检测到一些心肌活动的重要参数,比如去极化、兴奋性传播、复极化、跳动时长及无规律跳动(心律不齐)。这种非侵入式的电信号测试意味着我们不再需要使用到染料或者其它报告子,这样分析结果的灵敏度和特异性也就能得到也能够得到很大的提高。

 

        一般来说,MEA实验要用到从hiPSC分化来的高纯度心肌细胞群落。这是一群具有自发电活动的混合肌细胞,包括类心房、类结及类心室等类型。它们有着典型的人类心脏细胞的特征,能够形成有着电传导功能的细胞层。不但会同步跳动,而且能在参考药物处理下产生符合预期的电生理及生化反应。

 

        MEA技术的一个优势是细胞的培养和检测能在同一块多孔板内完成。其它的高通量平台,比如全自动膜片钳或者流式细胞仪等,在测试前,都需要将细胞样本转移到单细胞悬液中。这个操作会破坏培养时模拟出的类似心脏内关联细胞所形成的网络。而且多步骤的细胞处理流程也会使得分析过程冗长且昂贵。相对而言,MEA技术就能做到在保留心肌细胞模型形态的同时捕获其功能信息。