Biowire 心肌组织激酶抑制剂功能筛选
二维心肌钙信号和活性筛选后，以神经网络选择部分抑制剂，三维心肌组织再测收缩与活性。
用途与模型
- 研究用途
- 激酶抑制剂的心肌功能影响筛选与二维/三维复核。
- 模型与细胞来源
- iCell hiPSC 心肌细胞；三维 Biowire 加入人心室成纤维细胞，并进行电刺激成熟培养。
- 方法版本
- 2017 年二维筛选/ANN 选择与三维 Biowire 比较版本
- 实验形式
- 二维 384 孔初筛，三维胶原/Matrigel/纤维蛋白支架 Biowire 进行急性及 24 小时功能测试。
材料与平台
- EarlyTox 与 SpectraMax i3/MiniMax
- 二维测钙瞬变频率/幅度、活细胞数及活性。
- 三维 Biowire 与成像
- 组织支架位移评价收缩，PI/DAPI 成像另测存活。
- MATLAB ANN
- 以二维浓度、靶点、活性/频率等信息拟合并选择三维复核对象。
测量指标与分析
- 二维钙信号和活性
- 三维组织收缩/舒张
- 组织存活
- ANN 拟合指标
二维筛选与 ANN 选择、三维实测分别登记；三维测收缩，没有直接测钙瞬变。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 80 种激酶抑制剂二维筛选，选择 2 个代表性命中物及舒尼替尼作三维复核，另以硝苯地平评价功能。
- 测试范围
- 二维 80 种药物、每条件 3 个重复；三维代表药物各 n=4/3/3 个组织。
- 参照体系
- 未给药基线、不同药物/浓度及二维对应结果。
- 研究结果
- 二维钙幅度增强未在三维收缩中同等出现；舒尼替尼急性降低组织张力/收缩与舒张指标，部分作用持续到 24 小时。
适用条件与研究局限
- ANN 的相关性与 RMSE 属于本数据集拟合，不是临床预测准确率。
- 二维钙信号和三维收缩采用不同测量，不能互换为同一个效应指标。
- 三维药物集小且以短期暴露为主。
来源与原文
- Kinase inhibitor screening using artificial neural networks and engineered cardiac biowires原始研究 · Scientific Reports · 2017-09-18