Maestro MEA系统- CiPA临床前药物安全评价
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- 2023-04-14 16:11:21
Axion BioSystmes
Maestro Edge/Pro 高通量微电极阵列系统
- 研究案例：瑞德西韦临床前安全性评价
包括瑞德西韦（remdesivir）在内的一些候选药物都被认为有新冠治疗潜力，而瑞德西韦更是目前唯一一种有紧急使用授权的药物。而人们对于这些药物安全性的认知，特别在心脏毒性这一块，仍然是或缺的。为了了解药物诱导致心律不齐风险，研究者使用了Maestro微电极阵列系统对瑞德西韦处理后的hPSC-CM样本开展了QT间期延长和自动除极方面的评估。
图D-E: 使用Axion公司的Maestro Pro系统完成的MEA实验。利用Axion的Cardiac Analysis Tool软件，我们分析了如下心律不齐风险相关参数：FPD、FPDc、beat period、Na+ Peak (amplitude)、beat period irregularity和conduction velocity。
在对hiPSC-CM做MEA分析时，30分钟的瑞德西韦处理却被发现能导致其产生剂量依赖性的FPD延长。另外，高于30 μM的瑞德西韦可导致Na+峰振幅和自发跳动频率的降低。而在更高浓度下，hiPSC-CM的自发跳动甚至会完全停止（图D中的右侧图例）。并且，30 μM瑞德西韦的处理，还会导致样本在‘非规律跳动周期’这个参数上产生0.17%至0.42 %幅度的增加，传导速率则发生0.266至0.230 m/s的降低（图E ）。这些数据都说明瑞德西韦对于人类心肌细胞而言还是有潜在的促心律不齐作用的（与膜片钳结果相反）。
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CARDIAC ACTIVITY ASSAY
心肌细胞功能实时监测秘籍
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PART I 原理介绍
监测心肌细胞电活动有用吗？
使用体外细胞模型已被证明是人类心脏疾病研究的一个有效且强大的策略。心肌细胞在可兴奋性或者（和）收缩性方面的细微变化正是导致很多这类疾病的根本原因。Maestro平台可实时捕获活细胞（如心肌细胞）的电活动，并提供重要的细胞功能性数据。为您的研究在众多竞争者中脱颖而出助一臂之力。
什么是高通量微电极阵列？
在微孔板底部的培养表面下方，Axion植入了紧致排列的电极网格阵列，创造出全球首款多孔微电极阵列测试板。那些具有电活性的细胞，如心肌细胞等，可以被培养生长在电极表面。它们会逐渐成熟并形成跳动的合胞体。使用Maestro技术，您就可以轻松地记录每个样本中每个电极检测到的自发或诱发的电活动，精度可以达到毫秒级别。由此，系统配套软件就能在时间和空间两个维度为您提供精准且丰富的实验数据。
适用样本
原代心肌细胞、iPSC衍生心肌细胞、iPSC衍生心脏类器官、心肌细胞球
心肌功能‘全景’测试
作为下一代高通量电生理记录系统，Maestro Edge和Pro能够对心肌细胞的四项最重要的生理功能进行分析，且全程实时无标记。现在只需一台设备，您就能同时‘看透’6/24/48/96个样本，全景无死角！
PART II Maestro系统介绍
Maestro MEA实验流程
Maestro使得MEA实验简单到超乎想象。
A
将心肌细胞培养在Axion MEA板上。
B
将MEA板放入Maestro MEA系统，静待环境仓达到温度和气体浓度的平衡。
C
使用AxIS Navigator软件无创且实时地分析心肌细胞电活动。
Maestro平台优势
一次实验，四项检测
仅需一次细胞培养，即可无创、实时地记录MEA板上每孔的数据，进行心肌细胞的四个方面键功能分析：[1] 动作电位， [2] 场电位， [3] 传播，[4] 收缩。
提供关键答案
间接检测方法经常被用来推断心肌细胞功能。例如钙成像，该技术无法捕获微小却重要的钠离子通道功能的变化。而蛋白表达水平的检测结果与细胞疾病模型功能的相关性也很差。只有使用Maestro MEA系统实时追踪心肌细胞的可兴奋性，您才能回答功能相关的关键问题。
无标记分析
Maestro MEA系统无创地检测心肌细胞群体的电信号，杜绝使用染料或报告子，避免其对细胞模型的干扰，您数据的准确性无需置疑。更使您得以实现对一个样本电活动的长期（数小时、数周甚至数月）追踪。
原位检测
其它的高通量平台(例如自动化膜片钳或者流式细胞仪)通常会要求对样本做预处理，制备成单细胞悬液再上机检测。对于可兴奋性细胞这种以互相交联的功能性网络形式存在的样本来说，这是一种非常不理想的状态。此外，细胞收集的过程也需要大量的手动操作步骤。只有Maestro MEA系统能够在捕获心肌细胞可兴奋性的同时维持其形态学上的复杂性。
简单易用
只有电生理专家才会使用Maestro MEA系统？不存在的！只要把细胞培养在MEA板上，然后把板放入Maestro MEA仪器检测仓内，即可记录心肌细胞电生理数据。Axion提供的一系列软件会帮您完成剩下的数据分析步骤，甚至连可直接用于文献发表的图表都搞定了。您也可以！
PART III 应用方向简介
药物心脏毒性筛选，药物心脏安全评价（CiPA），心脏细胞功能检测，光遗传学，模式生物表型筛选，干细胞开发及质控。
心肌缺血
评估iPSC-CMs功能变化
