Name: 심장 약물 안전 검사를위한 인간 공학 심장 조직의 자동 수축 분석 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-15T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 39 s
Description: 배우세요 hiPSC 유래 심근세포로 3차원 공학 심장 조직을 생성하여 자동 수축 분석을 수행하는 방법을. 이 기술은 약물 안전성 검사와 질병 모델링에 활용됩니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

저자는 재료의 그 종류 공헌 알레산드라 모레티와 데니스 샤데에게 감사의 말씀을 전합니다. 우리는 실험 약리학과 UKE의 독성학과에서 유도 만능 줄기와 EHT 작업 그룹의 큰 지원을 인정합니다. 저자의 작업은 DZHK (심장 혈관 연구를위한 독일 센터) 및 교육의 독일 연구부 (BMBF), 독일 연구 재단 (DFG 에스 88 / 12-1, HA 3423 / 5-1 보조금 지원 ), 영국 국가의 중앙에 교체 정제 및 연구에 동물의 감소 (NC3Rs 균열이-IT는 35911-259146을 부여), 영국 심장 재단 RM / 3만1백57분의 13에 대한 유럽 연구위원회 (고급 그랜트 IndivuHeart), 독일 심장 재단 그리고 프레이 싶게 Hansestadt 함부르크.

<ol><li>Laverty, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+can+we+improve+our+understanding+of+cardiovascular+safety+liabilities+to+develop+safer+medicines%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Br+J+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">How can we improve our understanding of cardiovascular safety liabilities to develop safer medicines?</a> Br J Pharmacol. 163 (4), 675-693 (2011).</li>
<li>Guidance for Industry S7B Nonclinical Evaluation of the Potential for Delayed Ventricular Repolarization (QT Interval Prolongation) by Human Pharmaceuticals. , U.S. Department of Health and Human Services
Food and Drug Administration. Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.fda.gov/downloads/drugs/guidancecomplianceregulatoryinformation/guidances/ucm074963.pdf">http://www.fda.gov/downloads/drugs/guidancecomplianceregulatoryinformation/guidances/ucm074963.pdf</a> (2005).</li>
<li>Takahashi, K., Yamanaka, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+pluripotent+stem+cells+from+mouse+embryonic+and+adult+fibroblast+cultures+by+defined+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors.</a> Cell. 126, 663-676 (2006).</li>
<li>Burridge, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemically+defined+generation+of+human+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Chemically defined generation of human cardiomyocytes.</a> Nat Methods. 11 (8), 855-860 (2014).</li>
<li>Kempf, H., Kropp, C., Olmer, R., Martin, U., Zweigerdt, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+differentiation+of+human+pluripotent+stem+cells+in+scalable+suspension+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">Cardiac differentiation of human pluripotent stem cells in scalable suspension culture.</a> Nat Protoc. 10 (9), 1345-1361 (2015).</li>
<li>Yang, X., Pabon, L., Murry, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+adolescence%3A+maturation+of+human+pluripotent+stem+cell-derived+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Engineering adolescence: maturation of human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes.</a> Circ Res. 114 (3), 511-523 (2014).</li>
<li>Mannhardt, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+Engineered+Heart+Tissue%3A+Analysis+of+Contractile+Force%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cell+Reports%22%5BJournal%5D)">Human Engineered Heart Tissue: Analysis of Contractile Force.</a> Stem Cell Reports. 7 (1), 29-42 (2016).</li>
<li>Eder, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+proarrhythmic+drugs+on+relaxation+time+and+beating+pattern+in+rat+engineered+heart+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Bas+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Effects of proarrhythmic drugs on relaxation time and beating pattern in rat engineered heart tissue.</a> Bas Res Cardiol. 109 (6), 436(2014).</li>
<li>Stöhr, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contractile+abnormalities+and+altered+drug+response+in+engineered+heart+tissue+from+Mybpc3-targeted+knock-in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Contractile abnormalities and altered drug response in engineered heart tissue from Mybpc3-targeted knock-in mice.</a> J Mol Cell Cardiol. 63, 189-198 (2013).</li>
<li>Schaaf, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Human+Engineered+Heart+Tissue+as+a+Versatile+Tool+in+Basic+Research+and+Preclinical+Toxicology%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Human Engineered Heart Tissue as a Versatile Tool in Basic Research and Preclinical Toxicology.</a> PLoS One. 6 (10), e26397(2011).</li>
<li>Hansen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+a+drug+screening+platform+based+on+engineered+heart+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Development of a drug screening platform based on engineered heart tissue.</a> Circ Res. 107 (1), 35-44 (2010).</li>
<li>Frank, S., Zhang, M., Schöler, H. R., Greber, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+molecule-assisted%2C+line-independent+maintenance+of+human+pluripotent+stem+cells+in+defined+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Small molecule-assisted, line-independent maintenance of human pluripotent stem cells in defined conditions.</a> PloS One. 7 (7), e41958(2012).</li>
<li>Lanier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wnt+inhibition+correlates+with+human+embryonic+stem+cell+cardiomyogenesis%3A+A+structure-activity+relationship+study+based+on+inhibitors+for+the+Wnt+response%5BTitle%5D)+AND+%22J+Med+Chem%22%5BJournal%5D)">Wnt inhibition correlates with human embryonic stem cell cardiomyogenesis: A structure-activity relationship study based on inhibitors for the Wnt response.</a> J Med Chem. 55 (2), 697-708 (2012).</li>
<li>Hirt, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+afterload+induces+pathological+cardiac+hypertrophy%3A+a+new+in+vitro+model%5BTitle%5D)+AND+%22Bas+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Increased afterload induces pathological cardiac hypertrophy: a new in vitro model.</a> Bas Res Cardiol. 107 (6), 307-323 (2012).</li>
<li>Jacob, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+Tyrosine+Kinase+Inhibitor-Mediated+Decline+in+Contractile+Force+in+Rat+Engineered+Heart+Tissue%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Analysis of Tyrosine Kinase Inhibitor-Mediated Decline in Contractile Force in Rat Engineered Heart Tissue.</a> PLoS One. 11 (2), e0145937(2016).</li>
<li>Friedrich, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+for+FHL1+as+a+novel+disease+gene+for+isolated+hypertrophic+cardiomyopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol+Genet%22%5BJournal%5D)">Evidence for FHL1 as a novel disease gene for isolated hypertrophic cardiomyopathy.</a> Hum Mol Genet. 21 (14), 3237-3254 (2012).</li>
<li>Crocini, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+ANKRD1+mutations+associated+with+hypertrophic+cardiomyopathy+on+contraction+parameters+of+engineered+heart+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Bas+Res+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Impact of ANKRD1 mutations associated with hypertrophic cardiomyopathy on contraction parameters of engineered heart tissue.</a> Bas Res Cardiol. 108 (3), 349(2013).</li>
<li>Fiedler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+Long+Noncoding+RNA-Based+Strategies+to+Modulate+Tissue+Vascularization%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Development of Long Noncoding RNA-Based Strategies to Modulate Tissue Vascularization.</a> J Am Coll Cardiol. 66 (18), 2005-2015 (2015).</li>
<li>van Meer, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Small+molecule+absorption+by+PDMS+in+the+context+of+drug+response+bioassays%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Biophysl+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">Small molecule absorption by PDMS in the context of drug response bioassays.</a> Biochem Biophysl Res Commun. , (2016).</li>
<li>Godier-Furnémont, A. F. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiologic+force-frequency+response+in+engineered+heart+muscle+by+electromechanical+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Physiologic force-frequency response in engineered heart muscle by electromechanical stimulation.</a> Biomaterials. 60, 82-91 (2015).</li>
<li>Eng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomous+beating+rate+adaptation+in+human+stem+cell-derived+cardiomyocytes%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Autonomous beating rate adaptation in human stem cell-derived cardiomyocytes.</a> Nat Commun. 7, 10312(2016).</li>
<li>Huebsch, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Miniaturized+iPS-Cell-Derived+Cardiac+Muscles+for+Physiologically+Relevant+Drug+Response+Analyses%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Miniaturized iPS-Cell-Derived Cardiac Muscles for Physiologically Relevant Drug Response Analyses.</a> Sci Rep. 6 (24726), 1-12 (2016).</li>
<li>Masumoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+myocardial+regenerative+potential+of+three-dimensional+engineered+cardiac+tissues+composed+of+multiple+human+iPS+cell-derived+cardiovascular+cell+lineages%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">The myocardial regenerative potential of three-dimensional engineered cardiac tissues composed of multiple human iPS cell-derived cardiovascular cell lineages.</a> Sci Rep. 6 (29933), 1-10 (2016).</li>
<li>Ravenscroft, S. M., Pointon, A., Williams, A. W., Cross, M. J., Sidaway, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+Non-myocyte+Cells+Show+Enhanced+Pharmacological+Function+Suggestive+of+Contractile+Maturity+in+Stem+Cell+Derived+Cardiomyocyte+Microtissues%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol+Sci%22%5BJournal%5D)">Cardiac Non-myocyte Cells Show Enhanced Pharmacological Function Suggestive of Contractile Maturity in Stem Cell Derived Cardiomyocyte Microtissues.</a> Toxicol Sci. 152 (1), 99-112 (2016).</li>
<li>Zhang, J. H., Chung, T. D. Y., Oldenbutg, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Simple+Statistical+Parameter+for+Use+in+Evaluation+and+Validation+of+High+Throughput+Screening+Assays%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomol+Screen%22%5BJournal%5D)">A Simple Statistical Parameter for Use in Evaluation and Validation of High Throughput Screening Assays.</a> J Biomol Screen. 4 (2), 67-73 (1999).</li>
<li>Vandenburgh, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Durg-screening+platform+based+on+the+contractility+of+tissue-engineered+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22Muscle+Nerve%22%5BJournal%5D)">Durg-screening platform based on the contractility of tissue-engineered muscle.</a> Muscle Nerve. 37 (4), 438-447 (2008).</li>
<li>EHT Technologies GmbH. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.eht-technologies.com">http://www.eht-technologies.com</a> Forthcoming.</li>
</ol>

IM, TE와 AH는 EHT 기술 GmbH는 독일의 공동 설립자이다.

설계된 심장 조직은 심장 혈관 연구의 도구 상자에 유용한 옵션을 제공합니다. 24 웰 형식의 EHTs 질병 모델링 8, 14, 약물 안전 검사 7, 8, 10, 11, 15, 또는 기본 심장 혈관 연구 16, 17에 대한 가치 입증했다. 기본적인 EHT 프로토콜 잠재적 변형 심근 비 심근 후 부하 (18) 및 강화 <sup class="x...

등의 약물 유발 긴 QT 증후군 등 심장 부작용은 지난 몇 년 동안 시장 인출을 주도했다. 통계는 모든 인출의 약 45 %가 심혈 1에 원치 않는 효과로 인한 나타냅니다. 고가의 발달 과정과 승인 후이 약의 실패는 제약 회사에 대한 최악의 시나리오입니다. 연구 개발 부서는 그러므로 초기에 원하지 않는 심혈관 효과의 탐지에 초점을 맞 춥니 다. 경제적, 윤리적 문제, 동물 실험을 줄이고 새로운 시험 관내 스크리닝 분석으로 대체하기위한 노력을 진행 중이다. 설립 분석의 세트는 미국 식품의 약국 (FDA)과 유럽 의약품 청 (EMA) proarrhythmic 약물 효과 2의 전임상 평가를위한 가이드 라인에 포함되어 있습니다. 분화 다음에 체세포를 재 프로그래밍의 기술인간 유도 만능 줄기 세포 (hiPSC)이 연구 분야 (3)을 밀어. 지금은 시험관에서 인간의 심근 세포에 신약 후보 물질을 선별 할 수있는 가능성을 제공하며, 간 종 차이의 문제를 피할 수 있습니다. 최근 심장 차별화 프로토콜 4, 5는 윤리적 문제없이 심근 세포의 무제한 공급을 제공한다. 그러나 가장 중요하고 가장 심근 세포의 생체 내 파라미터있어서 수축력의 측정은, 잘 구축되지 않는다. 이것은 성인 심근에 비해 인간 유도 다 능성 줄기 세포 유래 심근 (hiPSC-CM)의 상대적인 미성숙 (6)에 관한 것이다. 이 발전 가능한 단셀 7 (설계 심장 조직, EHT) 3 차원 심장 조직을 설계하는 것이다. EHT 프로토콜은 단일 또는 인간 쥐 심근 8 매립에 기초 </SUP&gt;, 두 개의가요 성 폴리 디메틸 실록산 (PDMS) 소식 24 웰 형식 (11) 사이의 피브린 겔 9, 10. 몇 일 이내에 심근 세포는 단일 세포로 자발적으로 계약을 시작하고 셀룰러 네트워크를 형성하기 시작합니다. 7-10일 후, 전체 조직의 거시적 수축 볼 수 있습니다. 이 과정에서, 세포 외 매트릭스는 직경, 길이의 감소에 이르게하는 개조된다. PDMS의 굽힘에 EHT 결과의 단축 연속 부하로 개발 EHT에서 심근 쓰는, 휴식시에도 게시 할 수 있습니다. EHTs 몇 주 동안 auxotonic 근육의 수축을 계속 수행. 인간 EHTs 약물 스크리닝 질병 7 모델링 적합성을 나타내는 생리 학적 및 약리학 적 자극에 대한 반응을 도시한다. 이 논문에서 우리는 generati에 대한 강력하고 쉬운 프로토콜을 제시인간 EHT 및 HERG 채널 억제제의 존재 하에서 수축 패턴의 농도에 따라 변화의 자동화 된 분석의 수축력에.

<table><tbody><tr><td>EHT 분석 장비</td><td>EHT Technologies GmbH</td><td>A0001</td><td>소프트웨어 포함</td></tr><tr><td>EHT PDMS 랙</td><td>EHT Technologies GmbH</td><td>C0001</td><td></td></tr><tr><td>EHT PTFE 스페이서</td><td>EHT Technologies GmbH</td><td>C0002</td><td></td></tr><tr><td>EHT 전극</td><td>EHT Technologies GmbH</td><td>P0001</td><td></td></tr><tr><td>EHT 페이싱 어댑터/케이블</td><td>EHT Technologies GmbH</td><td>P0002</td><td></td></tr><tr><td>24-웰-플레이트</td><td>Nunc</td><td>144530</td><td></td></tr><tr><td>6 웰-셀 배양 플레이트</td><td>Nunc</td><td>140675</td><td></td></tr><tr><td>15 mL 팔콘 튜브, 졸업&nbsp;</td><td>Sarstedt</td><td>62,554,502</td><td></td></tr><tr><td>세포 스크래퍼</td><td>Sarstedt</td><td>831,830</td><td></td></tr><tr><td>스피너 플라스크</td><td>Integra</td><td>182 101</td><td></td></tr><tr><td>교반기 Variomag/ Cimarec Biosystem Direct&nbsp;</td><td>Thermo scientific</td><td>70101</td><td>로터 속도를 40 rpm</td></tr><tr><td>T175 세포 배양 플라스크로 조정&nbsp;</td><td>사르스테트&nbsp;</td><td>831,812,002</td><td></td></tr><tr><td>V자형 침전대&nbsp;</td><td>UKE 함부르크</td><td>na</td><td></td></tr><tr><td>10&times에서 맞춤 제작; DMEM</td><td>Gibco</td><td>52100</td><td></td></tr><tr><td>1-티오글리세롤&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>M6145</td><td></td></tr><tr><td>2-Phospho-L-ascorbic acid trisodium salt</td><td>Sigma Aldrich</td><td>49752</td><td></td></tr><tr><td>Activin-A&nbsp;</td><td>R& D 시스템</td><td>338-AC</td><td></td></tr><tr><td>아가로스&nbsp;</td><td>Invitrogen</td><td>15510-019</td><td></td></tr><tr><td>Aprotinin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A1153</td><td></td></tr><tr><td>Aqua ad injectabilia</td><td>Baxter GmbH</td><td>1428</td><td></td></tr><tr><td>B27 PLUS 인슐린&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>17504-044</td><td></td></tr><tr><td>BMP-4</td><td>R& D 시스템</td><td>314-BP</td><td></td></tr><tr><td>콜라겐분해효소 II&nbsp;</td><td>Worthington</td><td>LS004176</td><td></td></tr><tr><td>DMEM</td><td>Biochrom</td><td>F0415</td><td></td></tr><tr><td>DMSO&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>D4540</td><td></td></tr><tr><td>DNase II, 타입 V (소 비장에서)</td><td>Sigma&nbsp;</td><td>D8764</td><td></td></tr><tr><td>도르소모르핀&nbsp;</td><td>abcam</td><td>ab120843</td><td></td></tr><tr><td>EDTA&nbsp;</td><td>Roth</td><td>8043.2</td><td></td></tr><tr><td>태아 송아지 혈청</td><td>Gibco</td><td>10437028</td><td></td></tr><tr><td>FGF2</td><td>Miltenyi Biotec</td><td>130-104-921</td><td></td></tr><tr><td>피브리노겐 (소)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>F8630</td><td></td></tr><tr><td>Geltrex&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>A1413302</td><td>코팅용: 1:200 희석</td></tr><tr><td>HBSS w/o Ca2+/Mg2+&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>14175-053</td><td></td></tr><tr><td>HEPES&nbsp;</td><td>Roth</td><td>9105.4</td><td></td></tr><tr><td>말 세럼</td><td>생명 기술</td><td>26050088</td><td></td></tr><tr><td>인간 세럼 알부민&nbsp;</td><td>생물학 산업</td><td>05-720-1B</td><td></td></tr><tr><td>인슐린, 인간</td><td>시그마 알드리치</td><td>I9278</td><td></td></tr><tr><td>L-글루타민</td><td>Gibco</td><td>25030-024</td><td></td></tr><tr><td>Lipidmix&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L5146</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel</td><td>BD Biosciences</td><td>354234</td><td>EHT 재조정 혼합용.</td></tr><tr><td>N-Benzyl-p-Toluenesulfonamide</td><td>TCI</td><td>B3082-25G</td><td></td></tr><tr><td>PBS w/o MgCl2/CaCl2</td><td>Biochrom</td><td>14190</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin</td><td>Gibco</td><td>15140</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic F-127&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P2443</td><td></td></tr><tr><td>폴리비닐 알코올&nbsp;</td><td>시그마 알드리치</td><td>P8136</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640&nbsp;</td><td>Gibco</td><td>21875</td><td></td></tr><tr><td>나트륨 셀렌 이</td><td>그마 Aldrich</td><td>S5261</td><td></td></tr><tr><td>TGF&szlig; 1</td><td>Peprotech</td><td>100-21</td><td></td></tr><tr><td>트롬빈</td><td>시그마 알드리치</td><td>T7513</td><td></td></tr><tr><td>트랜스퍼린&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T8158</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>Biorbyt</td><td>orb6014</td><td></td></tr><tr><td>hiPSC</td><td>UKE 함부르크에서 맞춤 제작</td><td>na</td><td></td></tr><tr><td>iCell 심근 세포 키트</td><td>Cellular Dynamics International</td><td>CMC-100-010-001</td><td></td></tr><tr><td>다막 세포 심근 세포 키트</td><td>Pluriomics</td><td>PCK-1.5</td><td></td></tr><tr><td>Cor.4U - HiPSC 심근 세포 키트</td><td>Axiogenesis AG</td><td>Ax-C-HC02-FR3</td><td></td></tr><tr><td>Cellartis 심근 세포</td><td>Takara Bio USA, Inc.</td><td>Y10075</td><td></td></tr></tbody></table>

심장 약물 안전 검사를위한 인간 공학 심장 조직의 자동 수축 분석

Automated Contraction Analysis of Human Engineered Heart Tissue for Cardiac Drug Safety Screening

심장 조직 공학은 삼차원 힘 발생 설계 조직을 구성하는 기술을 설명한다. 기초 연구 및 임상 약물 개발에서 이러한 절차의 구현을 위해, 표준화 된 조건에서 자동 생성 및 분석을위한 프로토콜을 개발하는 것이 중요하다. 여기, 우리는 다른 종 (쥐, 마우스, 인간)의 심근에서 엔지니어링 심장 조직 (EHT)를 생성하는 기술을 제시한다. 이 기술은 24 웰 포맷에서의 탄성 폴리 디메틸 실록산 (PDMS)과 포스트 해리 심근 세포를 포함하는 피브린 겔의 조립에 의존한다. 입체 힘 발생 EHTs 주조 후 2 주 내에 구성한다. 이 절차는 일주일에 수백 EHTs의 생성을 허용하고 기술적으로 심근의 가용성에 의해서만 제한된다 (0.4 ~ 1.0 × 10 6 / EHT). auxotonic 근육 수축의 평가는 mechan으로 변형 배양실에서 수행iCal을 24 웰 플레이트에 대한 연동이 챔버의 상부에 배치 된 카메라. 소프트웨어는 각 카메라 EHT에 XYZ 축 이동 제어 시스템. EHT 수축은 자동화도 인식 알고리즘에 의해 검출되고, 힘이 PDMS 포스트의 EHT 단축 탄성 성향 및 형상에 기초하여 계산된다. 이 절차는 표준화 및 멸균 조건에서 EHT의 높은 번호를 자동으로 분석 할 수 있습니다. 심근 수축에 약물 효과의 신뢰성 감지는 심장 약물 개발 및 안전 약리학에 대한 매우 중요합니다. 우리는 인간의 EHT 시스템은 심장 약물 안전 검사를위한 유망한 도구로 나타내는 인간의 심장의 수축 반응 속도에 약물 반응을 복제한다는의 HERG 채널 억제제 E-4031의 예를 함께 보여줍니다.

심장 분화 EHT의 제조 HiPSC는 감소 된 성장 인자 기저막 매트릭스 확장 EDTA 밤새 스피너 플라스크에 형성 배양체 EBS ()로 분해 하였다. 3 일간 중배엽 유도 한 후, 분화는 심장의 Wnt 억제제 개시 하였다. 분화 프로토콜 ~ 십칠일 후 구타 사채는 콜라게나 제 II 형 (도 1)과 하나의 세포에 해리 하였다. EHTs 즉시 EB 해리 (도 2) 한 후 100 μL 조직 당 1.0 × 106 세포에서 심근 절연 갓 제조 하였다. 냉동 세포에서 준비 (예를 들면 상업 공급 업체)의 경우, 세포 배지에서 드롭 현명한 재 부유에 의해 해동하고 원심 분리 후 ECM에 재현 탁. 48 시간 내에서 단일 세포의 자발적인 박동이 EHT에 현미경으로 관찰되었다. 다음 ...

유도 만능 줄기 세포 (hiPSC)이 심근를 - 유래에서 여기, 우리는 인간의 조작 된 심장 조직의 생성을 보여줍니다. 우리는 HERG 채널 저해제 인 E-4031에 의해 수축력과 수축 패턴의 예시적인 변화를 분석하는 방법을 제시한다. 이 방법은 심장 약물 스크리닝 견고성과 높은 수준의 적합성을 나타낸다.

Cardiac tissue engineering describes techniques to constitute three dimensional force-generating engineered tissues. For the implementation of these ...

이 기술의 전반적인 목표는 약물 스크리닝 및 질병 모델링을 위한 인비트로(in vitro) 수축 분석 플랫폼으로 활용 가능한 3차원 공학적 심장 조직을 생성하는 것입니다. 이 방법은 질병 모델링, 안전성 약리학, 그리고 유전자 변이 또는 약물이 수축력에 미치는 영향과 같이 심장 분야의 핵심 질문들에 대한 답을 찾는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 무균 상태에서 다양한 종의 공학적 심장 조직으로부터 장기간 동안 수축력을 측정할 수 있다는 점입니다.이 방법에 익숙하지 않은 연구자들은 세포 품질의 저하나 배지 내 성분의 부족으로 어려움을 겪을 수 있습니다. 따라서 셀 준비 과정을 최적화하고 반복적인 사이클을 피하는 것이 중요합니다. 본 절차의 시연은 Anika Benzin과 Umber Saleem이 진행하겠습니다.절차를 시작하기 전, 24-웰 플레이트의 첫 번째 보조 웰에 2% 따뜻한 아가로스 1.6 milliliters를 넣습니다. 그리고 즉시 아가로스에 폴리테트라플루오로에틸렌 스페이서를 배치합니다. 실온에서 약 10분 후, 아가로스가 불투명해지면 고형화되었음을 의미합니다.스페이서를 제거하고 PDMS 랙을 캐스팅에 배치하여 랙 포스트 쌍이 각 아가로스 몰드 내부로 들어가게 합니다. 모든 랙을 배치한 후, 최소 1.5 × 10⁷ cells/mL 농도의 배지 내 심근세포와 갓 조제한 피브리노겐 재구성 혼합물을 세롤로지컬 피펫으로 10~15회 현탁하여 피브리노겐 응집물이 용해될 때까지 섞습니다. 피펫 내의 재구성 혼합물이 균질한지 확인하십시오.그 다음, 각 공학적 심장 조직(engineered heart tissue, EHT)에 대해 200 µL 튜브에 재구성 혼합물 100 µL와 thrombin 3 µL를 혼합합니다. 그리고 이 EHT thrombin 혼합물 100 µL를 즉시 아가로스 슬롯에 분주합니다. 각 EHT마다 새로운 필터 팁을 사용하십시오.모든 슬롯에 재구성 혼합액을 채운 후, 세포 배양 접시의 뚜껑을 닫고 37 °C, 7% CO₂ 조건에서 2시간 동안 준비물을 배양합니다. 배양이 끝나면 플레이트를 멸균 후드 안에 넣고 각 웰에 200~500 µL의 배지를 덮어줍니다. 플레이트를 부드럽게 흔든 다음 EHT를 다시 인큐베이터로 옮깁니다.10분 후, 랙을 웰당 1.5 milliliters의 EHT 배지가 담긴 새로운 24 웰 플레이트로 조심스럽게 옮기고, 해당 플레이트를 적절한 배양 조건의

automated-contraction-analysis-human-engineered-heart-tissue-for

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

이 원고는 표면 마커 발현과 세포 분류를 사용하여 정의된 공학적 심장 조직의 생성을 설명합니다. 그런 다음 정의된 조직을 다중 조직 생물반응기에서 사용하여 심장 세포 치료의 메커니즘을 조사하여 기능적이면서도 제어된 인간 심장 모델 시스템을 제공할 수 있습니다.

정의 인간 공학 심장 조직의 건설 심장 세포 치료의 메커니즘을 연구하는

자발적으로 계약 syncytia cardiomyocytes 인간 유도 만능에서 파생 된의 줄기 세포는 인간의 심장 생리학 및 약리학의 유용한 모델. 여기 우리는 구타 주파수, Ca-민감한 형광 염료와 온도 제어 영상 다 잘 플레이트 리더를 사용 하 여 외 인 화합물의 효과 계량 하는 높은 처리량 검열 시스템을 제시.

인간-iPSC 파생 Cardiomyocyte Syncytia의 수축 온도 제어 384-잘 접시에 Ca 민감한 형광 염료와 측정

여기서, 우리는 미리 분화된 인간 유도만능 줄기 세포 유래 심근세포, 심장 섬유아세포 및 내피 세포로 구성된 3D 자가 조립 심장 미세 조직 배열을 생성하는 사용하기 쉬운 방법론을 기술합니다. 심장 미세 조직을 생성하는 기술을 요구하는 이 사용자 친화적이고 낮은 세포는 질병 모델링 및 약물 개발의 초기 단계를 위해 구현될 수 있습니다.

인간 iPSC 유래 심근세포, 심장 섬유아세포 및 내피 세포를 사용하여 3D 심장 미세 조직 배열의 제조

이 프로토콜의 목표는 심장 조직 공학, 약물 스크리닝 및 질병 모델링을 위해 심장 섬유아세포(CFs)와 공동 배양된 줄기 세포 유래 심근세포(CFs)로 구성된 고도로 정렬된 인간 심장 조직의 3차원(3D) 미세유체 모델의 개발을 설명하고 시연하는 것이다.

미세 유체 플랫폼 내에서 3D 조직 된 인간 심장 조직 개발

인간 유도 만능 줄기 세포 유래 심근 세포 (hiPSC-CM)는 약물 유도 심장 독성 스크리닝 및 질병 모델링을위한 유망한 시험관 내 모델로 부상했습니다. 여기에서는 hiPSC-CM의 수축성과 전기 생리학을 측정하기위한 프로토콜에 대해 자세히 설명합니다.

인간 유도 만능 줄기 세포 유래 심근 세포에 대한 미세 전극 어레이 및 패치 클램프 기록의 기술적 응용

인간 iPSC 유래 심근 세포의 수축 기능 및 세포 무결성의 변화 분석은 비임상 약물 개발에 매우 중요합니다. 하이브리드 96웰 세포 분석 시스템은 임상 단계로의 안전한 전환에 필요한 신뢰할 수 있는 인간 관련 결과를 위해 실시간 및 생리학적 방식으로 두 파라미터를 모두 처리합니다.

전임상 심장 위험 평가를 위해 인간 iPSC 유래 심근 세포의 구조적 및 수축성 변화를 평가하기위한 하이브리드 세포 분석 시스템

줄기 세포 유래 심근 세포를 사용하여 생체 공학적으로 설계된 3차원 심장 조직은 건강한 심근과 병든 인간 심근 을 체외 에서 연구하는 동시에 천연 심장 틈새 시장의 주요 측면을 요약하기 위한 유망한 모델로 부상했습니다. 이 원고는 인간 유도 만능 줄기 세포 유래 심근세포에서 생성된 high-content engineered 심장 조직을 제작하고 분석하기 위한 프로토콜을 설명합니다.

공학적 심장 조직의 데이터 수집 및 모델 처리량을 개선하기 위한 바이오리액터 설계

이 프로토콜은 전임상 개발 중 약물에 의한 수축성 변화를 평가하기 위한 신뢰할 수 있는 플랫폼인 MyoBLAZER 시스템을 사용하여 기증자 심장에서 성인 인간 원발성 심근세포의 수축성을 측정하는 방법을 설명합니다.

고립된 성인 인간 원발성 심근세포의 심장 수축성 측정

이 프로토콜은 3D 엔지니어링된 심장 및 골격근 조직을 생성하는 방법을 제공하고 전임상 약물 스크리닝 양식에서의 사용을 설명합니다. 설명된 방법은 자기 감지 시스템을 사용하여 24개의 조직을 동시에 동시에 평가할 수 있습니다.

확장 가능한 3D 엔지니어링 근육 조직의 전임상 약물 테스트

여기에서는 비디오 기반 현미경과 결합된 유연한 기판에 도금된 2D 인간 유도만능 줄기 세포 유래 심근세포(hiPSC-CM) 단층을 사용하여 비침습적 심장 의료 기기 수축성 평가 방법을 시연합니다. 이 도구는 심장 전기 생리학 장치의 수축 특성에 대한 시험관 내 평가에 유용합니다.

2D 인간 줄기 세포 유래 심근 세포에서 심장 수축성 조절 요법의 평가

용융 전기방사 쓰기(MEW), 폴리카프로락톤(PCL) 스캐폴드 및 피브린 하이드로겔을 hiPSC 유래 심근세포 및 섬유아세포와 결합한 3D 심근 조직을 생성하기 위해 재현 가능한 방법이 제시됩니다. 이 기술은 스캐폴드 아키텍처를 정밀하게 제어하며 전임상 약물 테스트 및 심장 질환 모델링에 적용할 수 있습니다.

폴리카프로락톤 골격 및 hiPSC 유래 심장 세포의 용융 전기방사 쓰기를 사용한 3D 인간 심근 조직 생성

배우세요 hiPSC 유래 심근세포로 3차원 공학 심장 조직을 생성하여 자동 수축 분석을 수행하는 방법을. 이 기술은 약물 안전성 검사와 질병 모델링에 활용됩니다.

심장 약물 안전 검사를위한 인간 공학 심장 조직의 자동 수축 분석

더 많은 동영상 탐색