Protocolo para el mapeo dual óptico de sensores de voltaje y de calcio en cardiomiocitos derivados de células madre...

Área de la Ciencia:

• Cardiología
• Ingeniería biomédica
• Biología de las células madre

Sus antecedentes:

• El mapeo óptico simultáneo de la tensión celular y el calcio intracelular es crucial para comprender la función de los cardiomiocitos.
• Los cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes humanas (hPSC-CM) ofrecen un modelo prometedor para la investigación cardíaca.
• Los métodos existentes a menudo se enfrentan a desafíos con la superposición espectral y la velocidad de imagen.

Objetivo del estudio:

• Presentar un protocolo detallado para el mapeo óptico simultáneo de las señales de voltaje y de calcio en monocapas hPSC-CM.
• Permitir imágenes de alta velocidad y compatibles espectralmente de parámetros fisiológicos clave en las células cardíacas.
• Para proporcionar un marco para la construcción de hardware sincronizado para la fisiología óptica avanzada.

Principales métodos:

• Utilizando indicadores de tensión y de calcio fluorescentes compatibles espectralmente (colorantes y sensores codificados genéticamente).
• Implementación de una configuración de imágenes de alta velocidad para la adquisición rápida de datos.
• Desarrollo de un controlador personalizado para la sincronización de diodos emisores de luz (LED) con una cámara de alta velocidad.

Principales resultados:

• Adquisición exitosa simultánea de la tensión fluorescente y las señales de calcio intracelular en monocapas de hPSC-CM.
• Demostración de un protocolo aplicable a varias combinaciones de sensores compatibles desde el punto de vista espectral.
• Establecimiento de un sistema de imágenes sincronizadas para el mapeo óptico.

Conclusiones:

• El protocolo presentado permite la cartografía óptica simultánea de la tensión y el calcio en hPSC-CM.
• Este método avanza en el estudio de la electrofisiología cardíaca y el manejo del calcio en modelos derivados de células madre.
• El sistema desarrollado proporciona una herramienta robusta para mediciones fisiológicas de alta resolución en monocapas cardíacas.