BASiC 单心肌细胞收缩与电生理联合分析
以图像相似性获得收缩曲线，结合柔性基底模型估算收缩力，并同步记录钙信号或膜电位。
用途与模型
- 研究用途
- 比较药物对收缩动力学与兴奋—收缩耦联的影响。
- 模型与细胞来源
- 人胚胎干细胞来源心肌细胞；方法比较另包含成年小鼠心肌和细胞簇。
- 方法版本
- 原研究所载版本
- 实验形式
- 柔性 PDMS 上的单细胞显微视频，兼容荧光钙/膜电位通道。
材料与平台
- 视频与药物
- 至少 100 帧/秒；维拉帕米和异丙肾上腺素 10/100 nM，1.2 Hz 刺激，每次处理 5 分钟后记录至少 5 次收缩。
- 曲线与力学
- 舒张期帧构成基线，以细胞尺寸校准相对长度；5 kPa 基底性质和细胞尺寸进入收缩力模型。
- 联合功能
- Fluo-4 记录钙瞬变，FluoVolt 记录动作电位；多非利特采用 10 nM，并分别分析间隔和峰幅变异。
测量指标与分析
- 相对长度与缩短/恢复速度
- 峰值收缩力估计
- 钙瞬变幅度
- 动作电位与收缩间隔/峰值变异
同一细胞前后比较；至少 5 次收缩对齐平均，另与手工长度和荧光微珠牵引力测量比较。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 机械图像测量与传统长度/牵引力参照比较，并用 3 种药物测试功能反应。
- 测试范围
- 维拉帕米 8 细胞、异丙肾上腺素 9 细胞、多非利特 10 细胞，各来自 3 次独立实验。
- 参照体系
- 同一细胞基础状态、手工长度和荧光微珠测力。
- 研究结果
- 杆状细胞长度曲线相关约 0.98、两种力曲线相关约 0.96；多非利特部分异常仅在收缩曲线明显。
适用条件与研究局限
- 力计算依赖尺寸、基底性质和力学假设。
- 不规则细胞峰值力比例偏差较大。
- 当前流程离线分析视频，未提供实时计算。
来源与原文
- Integrated Analysis of Contractile Kinetics, Force Generation, and Electrical Activity in Single Human Stem Cell-Derived Cardiomyocytes.原始研究 · Stem Cell Reports · 2015-11-25