搅拌悬浮来源心肌细胞的复苏后功能评价
比较搅拌悬浮与单层制备的诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）心肌，结合钙、膜电压、异丙肾上腺素（isoproterenol）响应和工程心脏组织（engineered heart tissue，EHT）力学检测评价复苏后功能。
用途与模型
- 研究用途
- 为心肌药物评价选择稳定的细胞制备来源和恢复条件，比较批次与测量环境的影响。
- 模型与细胞来源
- 已有 iPSC 心肌细胞，分别来自生物反应器、单层和磁力搅拌瓶；采用新鲜或冻存复苏细胞。产量验证涉及 14 个背景的 25 次分化，具体功能比较采用相应对照背景子集。
- 方法版本
- 2024 年正式主文中的制备来源、冻存恢复和功能比较
- 实验形式
- 96 孔二维钙/膜电压成像，1 Hz 电刺激；工程组织通过支柱偏转换算力，培养液与 Tyrode 测量液分别比较。
材料与平台
- 细胞与基底
- 经过质量控制的细胞库来源心肌；Geltrex 或微图案化基底支持二维比较，纤维蛋白体系支持工程组织。
- 功能测量和刺激
- Fluo-4 钙指示染料、FluoVolt 膜电位染料和运动成像；异丙肾上腺素（isoproterenol）用于肾上腺素能响应示范，乳酸处理作为单层来源的代谢比较条件。
测量指标与分析
- 钙瞬变幅度、上升/恢复速度
- 动作电位形态与时程
- 电刺激跟随表现与异丙肾上腺素响应
- EHT 收缩力、收缩/舒张时间
- 批次间结构和功能变异
制备来源、新鲜/复苏和乳酸条件分组比较；钙与膜电压分别由相应染料记录，工程组织基线力学与二维药物响应分别判断。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 比较反应器、单层和搅拌瓶来源心肌的复苏后二维/EHT 功能。
- 测试范围
- 相应对照背景的独立分化批次；整体产量质控为 14 个背景、25 次分化，功能检测使用各自子集。
- 参照体系
- 来源、新鲜/复苏、乳酸处理及培养液/Tyrode 条件。
- 研究结果
- 反应器来源心肌具有较稳定的批次功能。培养液中代表性 EHT 力为反应器 0.374 mN、单层 0.104 mN、搅拌瓶 0.158 mN；换测量液后反应器与单层力均增加。
适用条件与研究局限
- 不同测量环境影响绝对力值。
- 整体制备背景数不代表每项功能实验样本数。
方法可行性研究
- 研究设计
- 以 1 Hz 二维钙/膜电压成像检查复苏后功能，并观察异丙肾上腺素刺激。
- 测试范围
- 复苏后的对照背景反应器来源心肌，按独立分化批次检测。
- 参照体系
- 基础信号、药物刺激及单层来源恢复条件。
- 研究结果
- 反应器来源细胞可靠跟随刺激，异丙肾上腺素产生一致钙响应并缩短动作电位时程；单层细胞早期恢复阶段不能可靠跟随相同刺激，7 天恢复后才进入比较。
适用条件与研究局限
- 该药物响应是功能质量示范，未形成广泛药物性能评价。
- 工程组织基线力的优势不直接作为药物效应。
来源与原文
- Efficient and reproducible generation of human iPSC-derived cardiomyocytes and cardiac organoids in stirred suspension systems原始研究 · Nature Communications · 2024-07-15