通过高吞吐量杆式功能井板系统对心肌细胞机械生物学进行定量评估
Jongyun Kim1,2, Arunkumar Shanmugasundaram1,2, Dong-Su Kim1,2,3
1MEMS and Nanotechnology Laboratory, School of Mechanical Engineering, Chonnam National University, Gwangju 61186, Republic of Korea. mems@jnu.ac.kr.
The Analyst
|September 11, 2023
概括
一个新的 perfusion 系统通过保持稳定的 pH 和改善细胞成熟度和收缩功能来增强心肌细胞培养. 与传统方法相比,该系统为疾病建模和药物毒性查提供了优越的稳定性.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 心血管研究研究心血管研究
背景情况:
- 有效的体外细胞培养对于准确的疾病建模和药物查至关重要.
- 传统的井板很难保持细胞生长的最佳条件,特别是能源和必需化合物.
- 心肌细胞培养需要精确的环境调节来模仿体内条件.
研究的目的:
- 为了研究 perfusion 在心肌细胞培养中的重要性.
- 为了比较 perfusion 系统中的心肌细胞和无 perfusion 系统中的心肌细胞的收缩力和心率.
- 评估输液对心肌细胞成熟和稳定性的影响,用于药物查.
主要方法:
- 使用佩尔蒂耶冰箱,环静电和定制设计的12井板与集成的循环管的输液系统的开发.
- 分析心肌细胞收缩力通过横向位移测量.
- 评估心肌细胞成熟使用光染色和西方涂抹.
- 使用离子通道阻断剂 (维拉帕米尔,胺) 评估药物反应.
主要成果:
- 与无 perfusion 系统中的心肌细胞相比, perfusion 系统中的心肌细胞表现出更大的成熟度和更好的收缩性,心率均.
- perfusion 系统保持了7.4的稳定pH值,而手动介质的替换导致pH值降至6.8和心跳异常.
- 用输液培养的心肌细胞在药物毒性查期间表现出增强的稳定性.
结论:
- 开发的输液系统为心肌细胞培养提供了卓越的体外环境.
- 输液培养显著提高心肌细胞的成熟,功能和稳定性.
- 这种系统有望为更可靠的疾病建模和药物毒性查提供希望.
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