基于新型高密度微电极阵列的多式联机生物电子监测系统用于心律失常心律的再进入分析

科学领域:

• 心血管研究研究心血管研究
• 生物电子工程 生物电子工程
• 个性化医疗是个性化的医疗.

背景情况:

• 目前的心脏病风险分层依赖于侵入性方法,需要先进的非侵入性体外技术.
• 准确的体外功能分析对于个性化医疗,治疗计划和药物安全性评估至关重要.
• 现有的方法缺乏分辨率和灵敏度,无法进行详细的心律失常模式分析.

研究的目的:

• 开发一种新的无标签,非侵入性体外系统,用于检测心脏再入心律不整的模式.
• 为了使精确的体外风险分层和基于模型的治疗计划,使用患者特异性的细胞.
• 为评估心脏活性药物效应和安全性概况提供一个平台.

主要方法:

• 开发了一种多层高密度微电极阵列 (HD-MEA),有512个传感电极和4个节奏电极.
• 同时无标签监测心脏电生理学 (场电位) 和机械收缩 (阻抗光谱).
• 在HD-MEA上培养人类诱导的多能干细胞 (hiPS) 衍生的心肌细胞,用于功能分析.

主要成果:

• 药物诱导的收缩强度调节的敏感量化 (例如,布莱比斯塔丁,奥梅卡姆蒂夫,莱沃西曼丹).
• 使用优化电刺激,诱导和高分辨率检测心律失常典型的转子模式 (重新进入).
• 展示HD-MEA系统对敏感心脏电生理学分析的能力.

结论:

• 新的HD-MEA系统为心脏重新进入分析提供了一个有前途的非侵入性平台.
• 这项技术支持使用患者特定的hiPS衍生心肌细胞进行先进的体外诊断.
• 该系统推进了针对心脏病治疗和药物开发的个性化医疗方法.