人心肌细胞培养的双模式 pH 与耗氧监测
用同一氧化钌电极连续记录 pH 并间隔测量氧，比较人多能干细胞衍生心肌细胞在两种培养液中的代谢表现。
用途与模型
- 研究用途
- 心肌细胞药物模型的代谢质量与培养条件评价；本文没有检验药物预测性能。
- 模型与细胞来源
- 人多能干细胞衍生心肌细胞，分别位于高葡萄糖或低葡萄糖/富半乳糖条件；代谢转换与成熟度没有用独立方法完整确认。
- 方法版本
- 2020 年氧化钌电极与两种营养条件比较版本
- 实验形式
- Transwell 细胞培养与下方玻璃传感芯片，RuOx 电极的电位模式读取 pH、电流模式读取氧。
材料与平台
- 细胞及条件
- hPSC-CMs，两类营养条件，同结构无细胞装置作为空白。
- 检测和校准
- RuOx 传感电极、逐个电极的 pH 和氧校准，独立终点 pH 仪及酚红观察。
- 数据
- 48 小时连续 pH 和每 9±3 小时氧读数，按投入细胞数估计归一化耗氧。
测量指标与分析
- 培养液 pH 及 ECAR
- 相对空白的氧变化及估计 OCR
- 独立终点 pH
- 两组培养条件的耗氧差别
分别处理 pH 和氧校准；酸化比较关注环境扰动后的时段及不同缓冲能力。OCR 由校准斜率和空白差别估计，不给出独立确认的绝对氧浓度。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 两组心肌细胞营养条件与无细胞装置，结合标准条件校准和终点 pH 观察。
- 测试范围
- 两个细胞培养装置，48 小时重复时间读数；不是独立患者或多实验室队列。
- 参照体系
- 高葡萄糖与低葡萄糖/富半乳糖培养，原缓冲及降低缓冲条件分别比较。
- 研究结果
- 两组平均 OCR 为 77.3 与 179.3 pmol/min；按投入细胞数为 2.1±1.2 与 4.8±0.7 amol/(cell·s)。低缓冲增强 pH 差别，ECAR 差别仅出现于部分时段。
适用条件与研究局限
- 没有独立氧方法确认绝对水平。
- 未全程计数和量化存活率，细胞归一化结果需进一步确认。
- ECAR 不能单独量化糖酵解；估计 OCR 比所引报告低约 10 倍。
- 未开展药物效应或临床预测验证。