一个全自动的低成本心脏单层光学绘图机器人

科学领域:

• 心血管研究研究心血管研究
• 生物医学工程 生物医学工程
• 药物发现 药物发现 药物发现

背景情况:

• 可扩展的电生理学测量系统对于推进心脏病研究和药物开发至关重要.
• 光学映射为关键的电生理学参数提供了高的时空分辨率,例如动作电位和动态.
• 心脏单层可扩展,适用于高通量审讯.

研究的目的:

• 开发和验证一个可扩展的,自动化的单层光学映射机器人,用于高吞吐量分析.
• 为了证明系统在心脏细胞模型的并行宏观光学映射中的能力.
• 展示该系统对新生小鼠心室肌细胞和人类多能干细胞衍生的心肌细胞的多功能性.

主要方法:

• 开发一个全自动化,成本效益高的单层光学绘图机器人.
• 在新生小鼠心室肌细胞单层中对动态进行并行宏观光学映射.
• 使用遗传编码和电压敏感染料,对人类多能干细胞衍生的心肌细胞单层中电压动态的并行宏观光学映射.

主要成果:

• 成功验证了一个可扩展和自动化的单层光学映射系统.
• 在新生小鼠心室肌细胞单层中证明了动态的并行光学映射.
• 在人类多能干细胞干细胞衍生的心肌细胞单层中展示了电压动态的多功能应用.

结论:

• 自动化单层光学映射机器人为高通量心脏电生理学提供了一个可扩展和高效的平台.
• 该系统通过快速查询心脏细胞模型来加速药物开发和心脏病研究.
• 证明的多功能性支持在再生和个性化医学中的应用.