细胞制备差异会延续到微组织功能
2025 年 4 月，FDA、加利福尼亚大学伯克利分校（University of California, Berkeley）及挪威 Simula Research Laboratory 研究人员在 Nature Protocols 介绍人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）心脏芯片方案。作者希望减少模型准备和使用中的变异，使候选药物心脏效应的比较更可靠。
摘要将 iPSC 维持、心肌分化、芯片装载和组织成熟列为需要控制的环节。这些差异可表现为分化后纯度不一致，或不同批次微组织的功能不同。全流程分为 5 个阶段，作者给出的总时间约为 40 天。
明场与荧光视频分别测量收缩、钙瞬变和电活动
方案用活细胞显微成像量化 3 类功能。补充资料说明，明场图像通过图像相关分析追踪组织位移；荧光视频则提取平均像素强度、校正背景漂移并按每次搏动分段，计算钙瞬变和动作电位参数。
这使同一芯片的机械收缩、细胞内钙变化和电活动可以分别比较。检测指标包括收缩位移及速度、钙瞬变持续时间，以及动作电位复极达到 80% 的持续时间（action potential duration at 80% repolarization，APD80）。
细胞外钙和起搏频率提供功能比较条件
图 6 在固定 1.2 Hz 起搏下比较细胞外钙条件。图示较高钙条件伴随收缩位移增大，钙瞬变和动作电位持续时间缩短；钙和电压相关频率仍接近设定起搏频率。图注标记 n=4 份重复，源表列有 4 个记录编号。
图 7 比较 0.75–2 Hz 起搏条件，钙瞬变持续时间及 APD80 随起搏加快总体缩短。源数据在收缩、钙和电压记录中均标出未能跟随起搏而被排除的样本：0.75、1 和 2 Hz 各排除 1 份记录，各条件实际纳入 3–4 份。