Методическая статья

Гибридная система анализа клеток для оценки структурных и сократительных изменений кардиомиоцитов человека, полученных из iPSC, для доклинической оценки сердечного риска

DOI:

10.3791/64283

⸱

20 октября 2022 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1innoVitro GmbH, 2Nanion Technologies GmbH

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Анализ изменений сократительной функции и клеточной целостности кардиомиоцитов человека, полученных из iPSC, имеет огромное значение для разработки доклинических препаратов. Гибридная система анализа клеток с 96 лунками рассматривает оба параметра в режиме реального времени и физиологическим образом для получения надежных, релевантных человеку результатов, необходимых для безопасного перехода к клиническим стадиям.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Оценка сократимости сердца имеет огромное значение для разработки новых терапевтических средств и их безопасного перехода в клинические стадии. В то время как индуцированные человеком плюрипотентные кардиомиоциты, полученные из стволовых клеток (hiPSC-CMs), обещают служить в качестве актуальной для человека модели на доклинических этапах открытия лекарств и фармакологии безопасности, их зрелость все еще спорна в научном сообществе и находится в постоянном развитии. Мы представляем гибридную технологию сократимости и импеданса/внеклеточного потенциала поля (EFP), добавляя значительные функции про-созревания к стандартной платформе с 96 скважинами.

Система impedance/EFP контролирует функциональность сотовой связи в режиме реального времени. Помимо скорости биения сократительных клеток, показания электрической импедансной спектроскопии обнаруживают морфологические изменения, индуцированные соединениями, такие как плотность клеток и целостность клеточного монослоя. В другом компоненте гибридной системы анализа клеток клетки культивируются на биосоответствующих мембранах, которые имитируют механическую среду реальной сердечной ткани. Эта физиологическая среда поддерживает созревание hiPSC-CMs in vitro, что приводит к более взрослым сократительным реакциям, включая положительные инотропные эффекты после лечения изопротеренолом, S-Bay K8644 или омекамтивом мекарбилом. Такие параметры, как амплитуда силы сжатия (мН/мм2) и продолжительность биения, также выявляют последующие эффекты соединений с влиянием на электрофизиологические свойства и обработку кальция.

Гибридная система обеспечивает идеальный инструмент для целостного клеточного анализа, позволяя доклинической оценке сердечного риска выходить за рамки текущих перспектив клеточных анализов, связанных с человеком.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Одной из основных целей разработки современных лекарств является улучшение показателей успеха новых терапевтических средств в процессе открытия лекарств. Фармакологическое тестирование безопасности этих новых препаратов часто выявляет побочные реакции на сердечно-сосудистую систему, на которые приходится почти четверть коэффициента истощения препарата на доклинических стадиях1. Разработка и интеграция методологий нового подхода (NAM) играют ключевую роль в модернизации доклинической оценки, в частности основных аккумуляторных органов, таких как сердце. Поскольку эти методологии являются подходами, свободными от животных, использование моделей клеток на основе человека, таких как кардиомиоциты (КМ) индуцированного происхождения плюрипотентных стволовых клеток (iPSC), стало рабочей лошадкой за последнее десятилетие для современной оценки фармакологических и токсикологических проблем безопасности2. Широко используемыми системами анализа для таких исследований являются микроэлектродная решетка (MEA) и чувствительные к напряжению экспериментальные подходы на основе красителей3.

Тем не менее, заявленная фенотипическая и функциональная незрелость этого типа клеток ставит препятствия на пути идеальной модели клеток на основе человека, с потенциалом для уменьшения трансляционных разрывов между неклиническими и клиническими исследованиями4.

На протяжении многих лет были проведены огромные исследования, чтобы понять причину подразумеваемого незрелого фенотипа и найти способы подтолкнуть процесс созревания человеческих iPSC-CMs in vitro.

Было показано, что отсутствие сигналов созревания сердца, таких как длительное время культивирования клеток, отсутствие других типов клеток поблизости или отсутствие гормональной стимуляции, влияет на процесс созревания5. Кроме того, нефизиологическая среда обычных пластин клеточных культур была идентифицирована как существенная причина, препятствующая созреванию человеческих iPSC-CM, из-за отсутствующей физиологической жесткости субстрата нативного сердца человека 5,6.

Для решения этой проблемы были разработаны различные системы анализа с акцентом на нативные физиологические условия, в том числе системы 3D-культур клеток, где клетки выровнены трехмерно, чтобы напоминать нативную сердечную архитектуру вместо типичных двумерных клеточных культур7. Хотя улучшенное созревание достигается с помощью 3D-анализов, потребность в квалифицированной рабочей силе и низкая пропускная способность этих систем препятствуют обильному использованию этого в процессе разработки лекарств, поскольку время и стоимость играют фундаментальную роль в оценке новых терапевтических средств на финансовом уровне8.

Важными показаниями для фармакологической и токсикологической оценки безопасности новых терапевтических средств являются изменения функциональных и структурных характеристик iPSC-КМ человека, поскольку индуцированные соединениями побочные реакции сердечно-сосудистой системы на лекарства обычно влияют на одно или оба из этих свойств 1,9. Известными примерами таких широких побочных реакций являются противораковые препараты семейства антрациклиновых. Здесь об опасных функциональных и неблагоприятных структурных воздействиях на сердечно-сосудистую систему широко сообщается во время и после лечения рака у пациентов, а также с помощью клеточных анализов in vitro 10,11.

В настоящем исследовании мы описываем комплексную методологию оценки как функциональных, так и структурных побочных эффектов соединений на hiPSC-CMs. Методология включает в себя анализ кардиомиоцитарной сократительной силы и импеданса/внеклеточного потенциала поля (EFP). Сократительная сила измеряется в физиологических механических условиях, при этом клетки культивируются на мягких (33 кПа) силиконовых субстратах, отражающих механическую среду нативной сердечной ткани человека.

Система оснащена 96-луночными пластинами для высокопроизводительного анализа iPSC-CMs человека для доклинических фармакологических и токсикологических исследований сердечной безопасности и, таким образом, обеспечивает преимущество для используемых в настоящее время 3D-подходов, таких как сердце Лангендорфа или сердечные срезы12,13.

В деталях гибридная система состоит из двух модулей, либо для оценки сократимости сердца в физиологических условиях, либо для анализа клеточной структурной токсичности в реальном времени 6,14. Оба модуля работают со специализированными высокопроизводительными 96-скважинными пластинами для быстрого и экономичного сбора данных.

Без необходимости в 3D-конструкции модуль сократимости использует специальные пластины, которые содержат гибкие силиконовые мембраны в качестве подложки для клеток вместо жесткого стекла или пластика, из которого обычно состоят обычные пластины клеточной культуры. Мембраны отражают типичные биомеханические свойства сердца человека и, следовательно, имитируют условия in vivo с высокой пропускной способностью. В то время как человеческие iPSC-CM часто не демонстрируют поведение взрослых кардиомиоцитов в отношении положительной инотропии, вызванной соединениями, в других клеточных анализах14, более взрослая реакция может быть оценена, когда клетки культивируются на пластинах модуля сократимости. В предыдущих исследованиях было продемонстрировано, что iPSC-CMs проявляют положительные инотропные эффекты при обработке такими соединениями, как изопротеренол, S-Bay K8644 или омекамтивmecarbil 6,15. Здесь можно оценить несколько параметров сократимости, таких как первичные параметры, такие как амплитуда силы сжатия (мН/мм2), длительность биения и скорость биения, а также вторичные параметры цикла сжатия, такие как площадь под кривой, склоны сжатия и релаксации, вариации скорости биения и аритмии (дополнительный рисунок 1)16 . Медикаментозные изменения во всех параметрах оцениваются неинвазивно с помощью емкостного измерения расстояния. Необработанные данные впоследствии анализируются специализированным программным обеспечением.

Модуль структурной токсичности добавляет свои уникальные параметры импеданса и EFP в качестве показаний для структурной клеточной токсичности и анализа электрофизиологических свойств17,18. Технология электрической импедансной спектроскопии выявляет индуцированные соединениями изменения плотности клеток или целостности клеток и монослоев, контролируемые в режиме реального времени, как показано на человеческих iPSC-CM, обработанных известными кардиотоксическими соединениями13. При показаниях импеданса на разных частотах (1-100 кГц) можно дополнительно препарировать физиологический ответ, и, таким образом, достижимо выявление изменений в топографии мембраны, клеточно-клеточных или клеточно-матричных переходах. Дополнительная регистрация EFP человеческих iPSC-CMs дополнительно позволяет анализировать электрофизиологические эффекты, вызванные сложным лечением, как было показано в свете исследования CiPA17,19.

В настоящем исследовании использовались человеческие iPSC-CMs, получавшие эпирубицин и доксорубицин, которые хорошо описаны как кардиотоксические антрациклины, и эрлотиниб, ингибитор тирозинкиназы (TKI) с довольно низким риском сердечно-сосудистой токсичности. Хроническая оценка с применением эпирубицина, доксорубицина и эрлотиниба проводилась в течение 5 дней. Результат показывает незначительные изменения в сократимости и импедансе основания при обработке клеток эрлотинибом, но временное и дозозависимое токсическое снижение амплитуды сокращения и импеданса основания при лечении эпирубицином и доксорубицином соответственно. Острые измерения были выполнены с помощью блокатора кальциевых каналов нифедипина и показали снижение амплитуды сокращения, длительности потенциала поля и импеданса основания, демонстрируя кардиотоксические побочные эффекты этого соединения как на функциональном, так и на структурном уровнях.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ПРИМЕЧАНИЕ: Рабочий процесс измерения сократимости и импеданса/EFP приведен на дополнительном рисунке 2.

1. Покрытие пластин

  1. Откройте вакуумную упаковку и выньте пластину с 96 лунками. Процедуры обработки 96-луночных плит обоих модулей одинаковы. Оставьте сжимающую пластину закрытой дополнительно поставляемой мембранной защитой до измерения в модуле сократимости.
  2. Покрыть гибкие 96-луночные пластины для посева кардиомиоцитов.
    1. Приготовьте разбавленный раствор геля EHS, перенеся 2,75 мл готового к использованию раствора геля EHS в стерильную центрифужную трубку. Затем добавьте 8,25 мл DPBS с Ca2+ и Mg2+. Тщательно перемешайте раствор.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Необязательно фибронектин также может быть использован для покрытия скважин: приготовить 13 мл раствора фибронектина в стерильной центрифужной трубке путем разбавления 650 мкл раствора фибронектина (1 мкг/мл) в 13 мл DPBS с Ca2+ и Mg2+, в результате чего получается рабочий раствор 50 мкг/мл. Тщательно перемешайте раствор.
  3. Перенесите раствор покрытия в резервуар для стерильных реагентов, размещенный в роботе автоматизации лаборатории.
  4. Добавьте 100 мкл раствора покрытия на скважину с помощью робота автоматизации лаборатории с помощью программы «ADD100μL». Поместите крышку обратно на 96-луночную пластину и инкубируйте в течение 3 ч при 37 °C.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Программа для робота автоматизации лаборатории должна быть предварительно настроена вручную заранее.

2. Посев кардиомиоцитов человека, полученных из iPSC, в гибкие 96-луночные пластины (День 0)

  1. Разморозьте ячейки в соответствии с рекомендациями производителя.
  2. Подсчитайте ячейки с помощью ручной счетной камеры и отрегулируйте ячейки в рекомендуемой гальванической среде в соответствии с инструкциями производителя ячейки (например, 1 x 105 ячеек / лунка), в результате чего получится 11 x 106 ячеек / 11 мл для посева всей 96-луночной пластины.
  3. Удалите раствор геля EHS из скважин с помощью робота автоматизации лаборатории с помощью программы «REMOVE100μL». Извлеките из робота резервуар реагента, содержащий дозированный раствор покрытия.
  4. Переместите клеточную суспензию (всего 11 мл) в резервуар стерильных реагентов, помещенный в робот автоматизации лаборатории, и засейте клетки 100 мкл/лунку с помощью программы «CELLS_ADD100 мкл».
  5. Сразу после посева клеток перенесите гибкую 96-луночную пластину в инкубатор (37 °C, 5% CO2, с контролируемой влажностью) и дайте клеткам осесть на ночь.

3. Средний обмен гибких 96-луночных плит (День 1)

  1. Нагрейте не менее 22 мл поддерживающей среды кардиомиоцитов на пластину до 37 °C в центрифужной трубке объемом 50 мл через 18-24 ч после посева пластин.
  2. Переложите свежую среду (не менее 22 мл) в резервуар стерильных реагентов и оставьте рядом с роботом автоматизации лаборатории. Поместите пустой резервуар реагента в робот и выполните удаление среды с помощью программы «REMOVE100μL». После этого замените резервуар реагента, содержащий среду отходов, на резервуар реагента, содержащий свежую среду, и дозируйте 200 мкл свежей среды на скважину с помощью программы «ADD100μL». Выполните этот шаг дважды, чтобы достичь 200 мкл/лунка.
  3. Сразу после обмена средой перенесите пластину обратно в инкубатор.
  4. Проводят средний обмен (200 мкл/лунка) через день до добавления соединения.

4. Окончательный обмен среды перед добавлением соединения (День 5-7)

  1. Выполните окончательную смену среды за 4-6 ч до добавления соединения.
  2. Нагрейте не менее 22 мл пробного буфера для одной гибкой 96-луночной пластины. Буфер анализа состоит из поддерживающей среды или ее производных (например, среды с низким содержанием/отсутствием сыворотки, фенольной красной свободной среды или других изотонических буферов).
  3. Переместите свежую среду в резервуар стерильных реагентов и оставьте ее рядом с роботом автоматизации лаборатории. Поместите пустой резервуар реагента в робот и выполните удаление среды. После этого замените резервуар реагента, содержащий среду отходов, на резервуар реагента, содержащий свежую среду, и дозируйте 200 мкл/лунку свежей среды.
  4. Сразу после обмена среды перенесите гибкую пластину обратно в инкубатор.

5. Сложение соединений и запись данных (День 5-7)

ПРИМЕЧАНИЕ: Пример плана измерений для эксперимента приведен в дополнительном рисунке 3.

  1. Приготовьте рабочий раствор на соединение в концентрации 4x в ламинарной проточной вытяжке с использованием стерильной обычной плиты скважины глубиной 96. Раствор соединения основан на буфере анализа, используемом на этапе 4. Перенесите пластину скважины глубиной 96, содержащую раствор соединения, в течение, по меньшей мере, 1 ч, в инкубатор, чтобы отрегулировать ее до того же состояния, что и гибкая пластина.
    ПРИМЕЧАНИЕ: 1-кратная концентрация каждого препарата, используемого для каждого эксперимента, приведена в цифрах и легендах.
  2. Перенесите пластину на соответствующее измерительное устройство за 1 ч до выполнения базового измерения.
  3. Откройте Edit Protocol в управляющем программном обеспечении (часть гибридной системы анализа ячеек) и выберите соответствующий режим измерения сократимости или импеданса/EFP.
  4. Определите продолжительность развертки (длина одного измерения; например, 30 с) и интервал повторения (время между измерениями; например, 5 мин) и сохраните номер протокола.
  5. Выберите Запустить протокол > Продолжить и заполните запрашиваемые поля.
  6. Наконец, выберите Начать измерение. Выполните как минимум три базовых измерения (развертки) с интервалом в 5 минут незадолго до добавления соединения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Примеры исходных данных измерения сократимости с использованием модуля сократимости до добавления соединений показаны на дополнительном рисунке 4.
  7. Извлеките 50 мкл пробирного буфера из каждой скважины, не снимая гибкую 96-луночную пластину с измерительного прибора.
  8. Добавьте 50 мкл 4x концентрированного раствора соединения в каждую лунку пластины, согласно плану измерения.
  9. Выберите Добавить маркер области и определите расположение составной пластины и объем раствора соединения после добавления соединения.
  10. Наконец, выберите Продолжить стандартное измерение или Продолжить с сериями измерений в соответствии с экспериментальным планом.

6. Анализ данных

  1. С помощью записывающего программного обеспечения измеряют развертки, длина и интервал повторения которых определяются пользователем.
  2. С помощью аналитического программного обеспечения фиксируйте форму сигнала, автоматически считывая такие параметры, как амплитуда, частота биения, ширина импульса и т. Д.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Усредненный сигнал, включающий стандартное отклонение, так называемый средний удар, автоматически вычисляется на основе данных одной развертки. Пользователь может определить параметры сократимости/IMP/EFP, которые программное обеспечение вычисляет и отображает.
  3. С помощью аналитического программного обеспечения рассчитайте кривую доза-реакция и IC50/EC50 для каждого соединения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Необработанные данные и результаты анализа, полученные с помощью аналитического программного обеспечения, могут быть легко экспортированы в различные форматы. Наконец, отчеты о данных автоматически генерируются для обобщения и архивирования результатов экспериментов. Подробное описание того, что и как измеряется сигнал EFP, обсуждается в 17.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Влияние ингибитора киназы эрлотиниба на сократимость hiPSC-CMs показано на рисунке 1. Клетки обрабатывали концентрациями в диапазоне от 10 нМ до 10 мкМ в течение 5 дней и ежедневно регистрировали параметры биения. Эрлотиниб, EGFR (рецептор эпидермального фактора роста) и ингибитор тирозинкиназы со сравнительно низким риском кардиотоксичности, оказывал незначительную дозу и зависящее от времени влияние на hiPSC-CMs только при концентрациях в микромолярном диапазоне. При самой низкой концентра...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Гибридная система импеданса/ЕФП/сократительной способности представляет собой комплексную методологию фармакологической и токсикологической оценки высокопроизводительной безопасности сердечных обязательств при разработке доклинических препаратов. Он обеспечивает современный подход к доклиническим испытаниям безопасности без использования животных моделей, но с более высокой пропускной способностью, что значительно сокращает время и затраты. Эта система может быть использована в качестве дополнительного подхода для сердца...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

B.L., M.Go. и P.L. работают в innoVitro GmbH, производителе гибких пластин. U.T., E.D., M.L., M.Ge., N.F. и S.S. работают в Nanion Technologies GmbH, производителе гибридного устройства.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана грантами Федерального министерства экономики и климатических действий Германии (ZIM) и Федерального министерства образования и исследований Германии (KMUinnovativ). Мы благодарим FUJIFILM Cellular Dynamics, Inc (Madison, WI, США) за любезное предоставление кардиомиоцитов и Ncardia B.V. (Лейден, Нидерланды) за любезное предоставление кардиомиоцитов, используемых в этом исследовании.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Коммерческие кардиомиоциты человека, полученные из iPSC Центрифуга Fujifilm Cellular Dynamics International (FCDI)R1059
(пробирки 50 мл)Thermo Fisher Scientific15878722
12-канальный регулируемый пипетка (100-1250 μ L)Integra Biosciences4634
DPBS с Ca2+ и Mg2+GE Healthcare HyCloneSH304264.01
96 глубоколуночная пластинаThermo Fisher ScientificA43075
EHS гельВнеклеточный матрикс Гель
FLEXcyte 96/CardioExcyte гибридное устройствоNanion Technologies 19 1004 1005Система анализа гибридных клеток 
FLX-96 FLEXcyte сенсорные пластиныNanion Technologies20 1010
  Исходный раствор фибронектина (опционально для Geltrex)Sigma AldrichF1141
Geltrex hESC-Квалифицированный, готовый к использованию, Матрица базальной мембраны с пониженным фактором ростаThermoFiscer ScientificA1569601
Среда для покрытия и поддержания кардиомиоцитов человека, полученных из iPSCFCDIR1059
Инкубатор (37 ° C, 5% CO2)Thermo Fisher Scientific51023121
Колпак с ламинарным потокомThermo Fisher Scientific51032678
NSP-96 CardioExcyte 96 Сенсорные пластины 2,0 мм прозрачныеNanion Technologies20 1011
Наконечники для пипеток (1250&микро; L)Integra Biosciences94420813
Резервуар для реагентовIntegra Biosciences8096-11
Серологическая пипетка (например, 25 мл)Thermo Fisher Scientific16440901
Одноканальная регулируемая пипетка (например, 100-1000 μ L)Eppendorf3123000063
Система вакуумной аспирацииThermo Fisher Scientific15567479
Опционально: VIAFLO ASSISTIntegra Biosciences4500Автоматизация лаборатории Робот
Водяная баня (37 &dg; C)Thermo Fisher Scientific15365877
,

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Weaver, R. J., Valentin, J. -P. Today's challenges to de-risk and predict drug safety in human "mind-the-gap". Toxicological Sciences. 167 (2), 307-321 (2019).
  2. Burnett, S. D., Blanchette, A. D., Chiu, W. A., Rusyn, I. Human induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived cardiomyocytes as an in vitro model in toxicology: strengths and weaknesses for hazard identification and risk characterization. Expert Opinion on Drug Metabolism Toxicology. 17 (8), 887-902 (2021).
  3. Gintant, G., et al. Repolarization studies using human stem cell-derived cardiomyocytes: Validation studies and best practice recommendations. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 117, 104756(2020).
  4. Pang, L. Toxicity testing in the era of induced pluripotent stem cells: A perspective regarding the use of patient-specific induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes for cardiac safety evaluation. Current Opinion in Toxicology. 23, 50-55 (2020).
  5. Ahmed, R. E., Anzai, T., Chanthra, N., Uosaki, H. A brief review of current maturation methods for human induced pluripotent stem cells-derived cardiomyocytes. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 8, 178(2020).
  6. Gossmann, M., et al. Integration of mechanical conditioning into a high throughput contractility assay for cardiac safety assessment. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 105, 106892(2020).
  7. Hansen, A., et al. Development of a drug screening platform based on engineered heart tissue. New Methods in Cardiovascular Biology. 107 (1), 35-44 (2010).
  8. Zuppinger, C. 3D Cardiac cell culture: a critical review of current technologies and applications. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 6, 87(2019).
  9. Laverty, H. G., et al. How can we improve our understanding of cardiovascular safety liabilities to develop safer medicines. British Journal of Pharmacology. 163 (4), 675-693 (2011).
  10. Volkova, M., Russel, R. Anthracycline cardiotoxicity: prevalence, pathogenesis and treatment. Current Cardiology Reviews. 7 (4), 214-220 (2011).
  11. Bozza, W., et al. Anthracycline-induced cardiotoxicity: molecular insights obtained from human-induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hiPSC-CMs). The AAPS Journal. 23 (2), (2021).
  12. Sutherland, F. J., Hearse, D. J. The isolated blood and perfusion fluid perfused heart. Pharmacological Research. 41 (6), 613-627 (2000).
  13. Brown, G. E., Khetani, S. R. Microfabrication of liver and heart tissues for drug development. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 373 (1750), 20170225(2018).
  14. Scott, C. W., et al. An impedance-based cellular assay using human iPSC-derived cardiomyocytes to quantify modulators of cardiac contractility. Toxicological Sciences. 142 (2), 313-338 (2014).
  15. Gossmann, M., et al. Mechano-pharmacological characterization of cardiomyocytes derived from human induced pluripotent stem cells. Cellular Physiology and Biochemistry. 38 (3), 1182-1198 (2016).
  16. Rappaz, B., et al. Automated multi-parameter measurement of cardiomyocytes dynamics with digital holographic microscopy. Optics Express. 23 (10), 13333-13347 (2015).
  17. Doerr, L., et al. New easy-to-use hybrid system for extracellular potential and impedance recordings. Journal of Laboratory Automation. 20 (2), 175-188 (2014).
  18. Obergrussberger, A., et al. Safety pharmacology studies using EFP and impedance. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 81, 223-232 (2016).
  19. Bot, C., et al. Cross-site comparison of excitation-contraction coupling using impedance and field potential recordings in hiPSC cardiomyocytes. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 93, 46-58 (2018).
  20. Pang, L., et al. Workshop report: FDA workshop on improving cardiotoxicity assessment with human-relevant platforms. Circulation Research. 125 (9), 855-867 (2019).
  21. Edwards, S. L., et al. A multiwell cardiac µGMEA platform for action potential recordings from human iPSC-derived cardiomyocyte constructs. Stem Cell Reports. 11 (2), 522-536 (2018).
  22. Zlochiver, V., Kroboth, S., Beal, C. R., Cook, J. A., Joshi-Mukherjee, R. R.Human iPSC-derived cardiomyocyte networks on multiwell micro-electrode arrays for recurrent action potential recordings. Journal of Visualized Experiments. (149), e59906(2019).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Cardiac Contractility AssessmentHuman iPSC CardiomyocytesImpedance SpectroscopyExtracellular Field PotentialContractile Force MeasurementDrug Safety Pharmacology96 Well PlatformCardiomyocyte Maturation

Похожие статьи