混合心肌细胞的 MEA 药物反应模拟
联合心房样和心室样离子电流模型，计算组织传导与微电极阵列（MEA）场电位。
用途与模型
- 研究用途
- 比较离子通道药物作用及细胞组成对心脏电生理检测的影响。
- 模型与细胞来源
- 人诱导多能干细胞（iPSC）来源心房样与心室样心肌细胞的计算模型。
- 方法版本
- 原研究所述材料与测量版本
- 实验形式
- 二维组织域和 9 个电极；基础细胞比例为心房样 30%、心室样 70%。
材料与平台
- 模型来源
- Paci2020 心室样模型与 Botti2024 心房样模型；组织电导参数参考既有传导资料。
- 药物参数
- 美西律 50/100 μM、多非利特 10 nM、硝苯地平 10 nM、E-4031 100 nM；离子电流按既有药物参数计算抑制。
- 时程定义
- 动作电位激活阈值为 −50 mV、复极阈值为 −45 mV；场电位时程另从电极波形分析。
测量指标与分析
- 动作电位时程
- 场电位时程及波幅
- 传导速度
- 搏动周期
分别计算细胞、电极和组织指标，并与既有 MEA 药物实验比较。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 4 种药物模拟与已发表实验资料比较；另改变细胞组成。
- 测试范围
- 二维计算组织中设置 9 个电极；药物验证采用既有实验数据。
- 参照体系
- 对应药物的既有实验和未加药模型。
- 研究结果
- 模拟重现多非利特与 E-4031 的场电位延长、硝苯地平的时程缩短及美西律的波幅和传导变化。
适用条件与研究局限
- 验证基于已发表实验，没有新增药物测量。
- 采用各向同性传导及均匀随机细胞分布。
- E-4031 对心房样细胞动作电位时程影响的正文描述前后不一致。
来源与原文
- In silico modelling of multi‐electrode arrays for enhancing cardiac drug testing on hiPSC‐CM heterogeneous tissues原始研究 · The Journal of Physiology · 2025-05-11