干涉测量生物传感器用于高灵敏度无标签记录HiPS心肌细胞收缩in vitro

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 心血管研究研究心血管研究
• 干细胞技术 干细胞技术

背景情况:

• 心脏病是全球主要的健康问题,需要研究和治疗开发的先进工具.
• 研究人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 心肌细胞功能对于理解心脏病和测试疗法至关重要.

研究的目的:

• 引入一种创新的,无标签的干扰度生物传感器,用于高灵敏度的体外评估hiPSC心肌细胞收缩.
• 证明生物传感器在量化自发收缩和药物诱导对收缩能力的影响方面的能力.

主要方法:

• 利用光学腔捕捉收缩诱导的膜位移产生的干扰模式.
• 量化自发心肌细胞收缩和放松阶段.
• 测量药物化合物对收缩幅度和收缩力的影响.

主要成果:

• 成功量化了高灵敏度的自发hiPSC心肌细胞收缩.
• 确定了约40nm的收缩诱导的垂直膜位移,相当于34±4mN/mm2的引应力.
• 观察到药物化合物应用后收缩力显著减少.

结论:

• 无标签的干扰度生物传感器为评估心肌细胞收缩提供了一种新的,非侵入性的实时方法.
• 生物传感器的高通量性质可以显著提高心脏治疗的药物查和开发.
• 这项技术为推进心血管疾病研究提供了有价值的工具.