人間の多能幹細胞由来心筋細胞における電圧とカルシウムセンサーの二重光学マッピングのためのプロトコル

科学分野:

• 心臓病科
• 生物医学工学
• 幹細胞生物学

背景:

• 細胞電圧と細胞内カルシウムを同時に光学的にマッピングすることは,心筋細胞の機能を理解するために極めて重要です.
• ヒトの多能幹細胞由来心筋細胞 (hPSC-CMs) は心臓研究の有望なモデルである.
• 既存の方法は,スペクトルの重複と画像の速度でしばしば課題に直面します.

研究 の 目的:

• hPSC-CM単層で電圧とカルシウム信号を同時に光学的にマッピングするための詳細なプロトコルを提示する.
• 心臓細胞の重要な生理学的パラメータの高速でスペクトル互換的なイメージングを可能にします.
• 先進的な光学的生理学のための同期ハードウェアの構築の枠組みを提供する.

主な方法:

• スペクトル的に互換性のある光電圧とカルシウムインジケーター (染料と遺伝的にコードされたセンサー) を利用する.
• 迅速なデータ取得のための高速画像セットアップの導入
• 高速カメラでLEDを同期するためのカスタムドライバの開発.

主要な成果:

• hPSC-CM単層で光電圧と細胞内カルシウム信号の同時取得を成功させた.
• 様々なスペクトル互換性のあるセンサー組合せに適用できるプロトコルの実証.
• 光学マッピングのための同期イメージングシステムの確立.

結論:

• このプロトコルは,hPSC-CMにおける電圧とカルシウムを同時に光学的にマッピングすることを可能にします.
• この方法は,幹細胞由来モデルの心臓電気生理学とカルシウム処理の研究を進める.
• 開発されたシステムは,高解像度の心臓単層の生理学的測定のための堅牢なツールを提供します.