新生大鼠心肌细胞的场电位与收缩同步药理比较
在新生大鼠心室肌细胞中，将微电极阵列（microelectrode array，MEA）与 SU-8 悬臂梁结合，同步比较药物对电活动和机械收缩的影响。
用途与模型
- 研究用途
- 用于体外药物心脏安全性研究，检查仅测电活动时可能遗漏的收缩效应，并比较不同功能终点的浓度反应。
- 模型与细胞来源
- 新生大鼠心室肌细胞培养在集成 MEA 的柔性 SU-8 悬臂梁上。
- 方法版本
- 2022 年原论文的新生大鼠心肌同步比较版本
- 实验形式
- 同一细胞培养平台同步记录细胞外场电位与悬臂梁所反映的收缩；另以 3 种药物比较电学和机械参数。
材料与平台
- 模型基线
- 研究在培养第 5–14 天进行同步功能记录，观察随培养时间的变化。
- 药理比较
- 奎尼丁、维拉帕米与肌球蛋白 II 抑制剂 blebbistatin，分别用于离子通道相关和收缩装置相关效应比较。
- 电学与机械参数
- 场电位持续时间（field potential duration，FPD）、收缩–舒张持续时间（contraction-relaxation duration，CRD）及收缩力相关参数。
测量指标与分析
- FPD
- CRD
- 收缩力相关参数
- 各终点原文报告的 IC50 拟合值
比较电学与机械参数的药物反应，并对照原文分别报告的 IC50 拟合值。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 在同一新生大鼠心肌平台中比较 3 种药物，检验电活动与收缩反应是否一致。
- 测试范围
- 奎尼丁、维拉帕米和 blebbistatin 的同平台药理比较。
- 参照体系
- 同一种药物的 FPD、CRD 与收缩力相关反应；并比较离子通道药物与肌球蛋白 II 抑制剂的效应特征。
- 研究结果
- 奎尼丁的 FPD/CRD IC50 分别为 1.093/1.924 μM，维拉帕米为 166.2/459.4 nM。Blebbistatin 主要改变收缩，场电位仅轻微变化，电学与收缩曲线未呈明显相关。
适用条件与研究局限
- 不同终点的 IC50 分别拟合，数值对应各自功能参数。
- 该比较采用新生大鼠心室肌细胞，模型来源及培养阶段是结果的一部分。
来源与原文
- MEA-integrated cantilever platform for comparison of real-time change in electrophysiology and contractility of cardiomyocytes to drugs原始研究 · Biosensors and Bioelectronics · 2022-09-01