$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Hem insan hem de kemirgen kaynaklarından elde edilen kas hücrelerinin in vitro kültürü onlarca yıldır mümkün olmuştur1,2. Bununla birlikte, standart lamel preparatları biyokimyasal değerlendirme için yararlı olsa da, hücrenin birincil fonksiyonel çıktısının (kasılma) analizini kolaylaştırmazlar ve bu nedenle hücresel olgunlaşma ve performansı değerlendirmek için bir araç olarak biraz sınırlı bir değere sahiptirler. Bu tür in vitro kültürlerden elde edilebilecek veri miktarını en üst düzeye çıkarmak için, bu tür hücreleri, fonksiyonel performanslarının gerçek zamanlı değerlendirmesine izin veren konfigürasyonlarda barındırabilen sistemlerin geliştirilmesini ilerletmek gerekir. Çok sayıda üç boyutlu kas modelinin kurulması, bu ihtiyacı karşılama yolunda bir miktar ilerleme kaydetmiştir ve bu tür sistemler, kültürlenmiş kas hücrelerinin kasılma kapasitesini in vitro3-5 olarak değerlendirmek için bir dizi yayında kullanılmıştır. Bu tür sistemler doku modelleme ve rekonstrüksiyon çalışmaları için paha biçilmez olsa da, tek hücre tepkileri çalışmaları için uygulanabilirlikleri sınırlıdır. Tek lif çalışmalarının gerekli olduğu bu gibi durumlarda, karmaşık ve emek yoğun ex vivo metodolojiler tek seçenek olarak kalmaktadır6-10. Ayrıca, ilaç geliştirme ve tarama protokolleri için karmaşık, çok organlı platformların geliştirilmesine yönelik mevcut hareket, non-invaziv, kolayca ölçeklenebilir ve destekleyici hücreler ve doku modelleriyle kolayca entegre olan sistemlerin kurulmasını gerektirmektedir11.
Mikro ölçekli konsollar, tek hücrelerin/küçük hücre popülasyonlarının fonksiyonel kasılma kapasitesini değerlendirmek için basit bir yöntem sunar12,13. Teknik, modifiye edilmiş Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) teknolojisine (AFM) dayanmaktadır14 ve kültürlenmiş miyotüp kasılma aktivitesine yanıt olarak mikro ölçekli konsol sapmasını ölçmek için bir lazer ve foto-dedektör sistemi kullanır. Modifiye edilmiş Stoney denklemleri daha sonra miyotüpteki gerilimi ve gözlemlenen substrat sapmasını15 oluşturmak için miyotüp tarafından uygulanan kuvveti hesaplamak için kullanılır. İlaç toksisitesi/etkinliği çalışmaları için potansiyel orta ila yüksek verimli uygulamalar sunan, çoğullanmış konsol dizilerinin eşzamanlı olarak değerlendirilmesini sağlayan bir tarama programı yazılmıştır15,16. Bu tür bir teknoloji, in vivo ilaç etkinliğini tahmin etmek için fonksiyonel, klinik öncesi tahlillerin geliştirilmesinde paha biçilmez olabilir.Ayrıca, konsol çiplerinin silikonda üretilmesi, immün boyama, western blotting ve PCR gibi standart biyomoleküler tahliller için hücrelerin analiz sonrası işlenmesini engellemez.
Bu el yazması, mikro ölçekli silikon konsolların üretimi ve hazırlanması, donanım ve yazılım kurulumu ve bu çipler üzerinde kültürlenen kasılma hücrelerinin işlevselliğini değerlendirmek için çalıştırma yönergeleri hakkında ayrıntılı talimatlar sağlar. Bu yüzeylerdeki hücrelerin kaplanması ve bakımı için standart hücre kültürü teknikleri uygulanabilir, bu nedenle güvenilir kültür parametrelerinin mevcut olduğu herhangi bir kontraktil hücre tipi bu cihazla kolaylıkla entegre edilebilmelidir. Bu sistemde kullanılan nispeten basit 2D kültür parametreleri, diğer hücre modellerinin entegrasyonunu veya kaslarla etkileşime girebilen hücre tiplerinin (innerve edici nöronlar gibi) eklenmesini doğrudan yapar ve bu modelin daha karmaşık fonksiyonel in vitro testlerin geliştirilmesinde uygulanabilirliğini büyük ölçüde artırır ve memeli sistemlerinin çok organlı modelleri.