Два аспекта являются наиболее важными для успешной записи избиения частоты. Первый — проявлять осторожность с обшивкой клеток и культуры. В частности важно, чтобы попытаться избежать царапин слоя клеток в нижней части скважины при обмене среды. Это приемлемо для сенсорных в нижней части скважины с пипетки, но тот же угол должен использоваться каждый раз, тем самым производить только крошечные нуля в слой клетки и не влияет на производительность assay. Второй критический аспект получения воспроизводимых однородной ритмов является предоставление контроля температуры при 37 ° C на пластину клеток в течение измерения. Мы не могли получить эта однородность, использование устройств за исключением читателя пластины, используемые здесь, но это может быть возможным с специальные модификации для регулирования температуры: было бы сделать протокол, здесь представлены более широко использоваться за пределами единого бренда пластины читатель. Для достижения стабильности температуры в течение всего эксперимента с устройством, используемый здесь, было необходимо остановить каждую запись, прежде чем она закончилась; в противном случае робот будет извлечь измеренной пластину ячейки. Этот технический вопрос может исчезнуть в следующем выпуске программного обеспечения читателя пластины, но сейчас он остается критическим. Если плита клетки ошибочно передается вне читателя плита, он должен быть загружен обратно внутрь как можно быстрее. Тем не менее качество этого эксперимента будут ухудшаться, потому что изменения температуры влияют на скорость избиение чрезвычайно быстро.
Некоторые другие аспекты, которые не были тщательно протестированы, могут быть менее важными. Например hiPSC см производители рекомендуют покрытие культуры клеток пластины перед посевом клетки, но в этой конкретной assay, покрытие не используется, потому что клетки придерживаются довольно легко на различных поверхностях, и это очень трудно правильно пальто 384-Ну плиты. Тем не менее клеток плиты покрытия все еще может быть допустимой, или это может даже улучшить качество анализа. Мы также никогда не испытывал ли растворителей помимо ДМСО будет приемлемым, но из опыта с другими технологиями записи ожидается, что аналогичные концентрации EtOH или метанола также будет терпимой. Мы обычно используем hiPSC-CMs от того же производителя, и были протестированы клетки от только одного дополнительного поставщика, который, как представляется, работают аналогичным образом. Кроме того мы использовали лишь небольшое количество различных серий hiPSC-CMs, которые были выбраны путем prechecking их, чтобы убедиться, что они вели себя подобным образом в первоначальный пакет. Один или два пакетов были сочтены неуместными, потому что их syncytia бедных стабильность и воспроизводимость в условиях культуры используется здесь. В противном случае фармакологии появился очень похож по всей партии, при тестировании ограниченной группы «типичного» соединений (форсколин, N6-cyclopentyl аденозин и E-4031, а также эндотелина, isoproterenol, амлодипина и ponesimod). Мы только использовали hiPSC-CM, полученные от здоровых доноров. Это может быть целесообразным оценить ли hiPSC-CM, полученных от пациентов с заболеваниями сердца будет предоставлять различные результаты, хотя никакой разницы между здоровых доноров и пациентов наблюдалось при оценке кардиотоксичности ингибитора киназы тирозина 12. и наконец, мы обычно ждать 22 – 28 дней в культуре до измерения наркотиков эффекты: в нашем опыте с записями сопротивления те же клетки, установившемся для медленно импеданс (показатель стабильности слоя клеток) и быстро импеданса (показатель избиение частоты) достигается после 12–15 дней в культуре. Однако мы решили ждать 22–, 28 дней, потому что это время, когда выражение профиль сердца каналов и маркеры созревания стабилизировалась13. Он не рассматривался ли сопоставимые результаты будут получены, если клетки использовались раньше или позже.
Протокол, в описанный здесь использует очень простой измерения скорости спонтанного избиение hiPSC см для оценки потенциального воздействия препарата на человека сердечной электрофизиологии. Его основные преимущества перед другими методологиями, что i) оно поддается среде высокопроизводительного скрининга, ii) он записывает деятельность кардиомиоцитов и эффекты препаратов при физиологических температурах, и iii) не требует Электрофизиологические опыт для выполнения или для оценки результатов.
В исследовании проверки выполняется с много лекарств, одобренных для использования человеком мы показали, что assay реагирует на лекарства, используемые в человеческой медицине как предсказано существующих клинических данных5. Так как этот метод учитывает все потенциальные последствия для сердечного ритма, он дополняет всеобъемлющий в пробирке Proarrhythmic проба (CiPA) инициативы14 , специально оценивает про аритмических потенциал.
В будущем этот метод может обеспечить дальнейшее понимание режима действия препаратов, показано, что влияет на уровень спонтанной избиение. Вполне вероятно, что дополнительные механистическая информация присутствует в флуоресценции записей Ca транзиентов (например, в их амплитуда или форму). Если флуоресценции записи выполняются на более высокие цены приобретения (например, 30 Гц), эти параметры легко извлекаются помимо избиение скорость, и это может быть интересно соотнести изменения этих параметров с известных последствий клинически употребляли наркотики.