大鼠心肌超微结构的透射电子显微图像。
大鼠心肌超微结构的透射电子显微图像。(Dr Andrew Loesch / Wellcome Collection;CC BY 4.0)

同一培养模型同时记录 2 类功能

韩国全南大学(Chonnam National University)团队在 Biosensors and Bioelectronics 报告,将微电极阵列(microelectrode array,MEA)与 SU-8 聚合物悬臂梁结合,同步观察心肌细胞的场电位与收缩。研究使用新生大鼠心室肌细胞,并在培养第 5–14 天记录 2 类功能。

研究用奎尼丁、维拉帕米和肌球蛋白 II 抑制剂 blebbistatin 检查药物反应,比较场电位持续时间(field potential duration,FPD)与收缩–舒张持续时间(contraction-relaxation duration,CRD)等参数。问题是,药物是否会同时改变电活动与机械收缩。

blebbistatin 明显改变收缩,电活动变化较小

论文报告了各项指标的 IC50 拟合值;奎尼丁对应 FPD 和 CRD 的拟合值分别为 1.093 μM 和 1.924 μM;维拉帕米分别为 166.2 nM 和 459.4 nM。作者认为这 2 种药物的 CRD 变化趋势与 FPD 较相近。

blebbistatin 则主要改变收缩,场电位仅轻微受影响,电活动与收缩曲线未呈现明显相关。这一结果支持同时测量 2 类功能:单看场电位,可能不足以发现直接作用于收缩装置的效应。

来源与延伸阅读

  1. MEA-integrated cantilever platform for comparison of real-time change in electrophysiology and contractility of cardiomyocytes to drugs. Biosensors and Bioelectronics. 2022. doi:10.1016/j.bios.2022.114675 ↗