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September 13, 2022
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यह विधि पारंपरिक एमईए पर इंट्रासेल्युलर समान कार्रवाई क्षमता को रिकॉर्ड करने में सक्षम बनाती है, जिससे एपी आकार का बेहतर विवरण और प्रो-अरिदमिक क्षमता का अधिक संवेदनशील वर्गीकरण होता है। विशिष्ट क्षेत्र संभावित रिकॉर्डिंग की तुलना में इंट्रासेल्युलर समान वास्तविक संभावित आकार अंतर्निहित आयन चैनलों के सटीक प्राधिकरण में अधिक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। जब स्टेम सेल तकनीक के माध्यम से नैदानिक रोगियों से प्राप्त कार्डियोमायोसाइट्स पर लागू किया जाता है, तो विधि कारण निदान, और सीआरपी के निजीकरण में योगदान कर सकती है और, हृदय रोग जैसे अतालता हमारे तकनीशियन, कैरिन गेबर्ड्ट कार्डियोमायोसाइट्स खेती का प्रदर्शन करेंगे।
पहले ऑटोक्लेव एमईए के इलेक्ट्रोड क्षेत्रों को कोट करना शुरू करने के लिए, लैमिनार प्रवाह हुड के तहत 10 माइक्रोलीटर पिपेट का उपयोग करके फाइब्रोनेक्टिन के साथ ड्रॉपवाइज। आसमाटिक सदमे को कम करने के लिए, प्लेटिंग समाधान को 90 सेकंड के लिए 50 मिलीलीटर ट्यूब में स्थानांतरित करें जिसमें थाउड कार्डियोमायोसाइट्स होते हैं। धीरे से ट्यूब में आठ मिलीलीटर चढ़ाना माध्यम जोड़ें और सेल निलंबन को सावधानी से मिलाएं।
10 मिलीलीटर पिपेट का उपयोग करके, सतह पर तैरने वाले को हटा दें, यह सुनिश्चित करते हुए कि गोली को न छोड़ें और सेल संख्या को अंतिम एकाग्रता में समायोजित करें। सेल बैठने से पहले 10 माइक्रोलीटर पिपेट का उपयोग करके एमईए इलेक्ट्रोड क्षेत्र से लागू कोटिंग समाधान को हटा दें। कोटिंग बीज को सुखाने से बचने के लिए कोशिकाओं को तुरंत इलेक्ट्रोड क्षेत्रों में चार माइक्रोलीटर जोड़कर, छह अच्छी तरह से एमईए और एक अच्छी तरह से एम ई ए अब, कोशिकाओं को 37 डिग्री सेल्सियस और 5% कार्बन डाइऑक्साइड पर एक घंटे के लिए कुओं का पालन करने की अनुमति दें।
लैमिनार प्रवाह हुड के तहत, 200 माइक्रोलीटर और एक मिलीलीटर बाँझ चढ़ाना मध्यम को क्रमशः छह वेल एमईए और सिंगल वेल एमईए के लिए 37 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें। एमईए रिकॉर्डिंग के लिए, एमईए सिस्टम को डिवाइस के शीर्ष पर रखें जिसमें एमईए चिप धारक ऑब्जेक्टिव होल पर केंद्रित हो। फिर लेजर को एमईए सेटअप की स्थिति द्वारा इलेक्ट्रोड पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति दें, ताकि उद्देश्य सीधे एमईए सिस्टम के छेद के नीचे हो।
कोशिकाओं को यांत्रिक गड़बड़ी से उबरने की अनुमति देने के लिए, रिकॉर्डिंग से 15 मिनट पहले इनक्यूबेटर से खेती की गई कोशिकाओं के साथ एमईए चिप को एमईए सेटअप में स्थानांतरित करें। इसके बाद, शोर के स्तर को कम करने के लिए आइसोप्रोपेनोल स्वैब का उपयोग करके संपर्क पैड और पिन को सावधानीपूर्वक साफ करें। एमईए सेटअप में एमईए को सावधानीपूर्वक रखें, और दाईं ओर दिखाई देने वाले सीरियल नंबर के साथ छह अच्छी तरह से एमईए चिप या बाईं ओर संदर्भ इलेक्ट्रोड के साथ एक अच्छी तरह से एमईए चिप रखें।
अब, एमईए प्रणाली को एकीकृत हीटिंग को 38 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें। डिवाइस के ढक्कन को बंद करें क्योंकि एकीकृत सुरक्षा स्विच केवल लेजर को सक्रिय करने की अनुमति देता है यदि ढक्कन एमईए चिप पर बंद है। एमईए कॉन्फ़िगरेशन प्रोग्राम का उपयोग करके उच्च पास और कम पास एमईए सिस्टम फिल्टर को क्रमशः 0.1 हर्ट्ज या उससे कम और 3,500 हर्ट्ज पर सेट करें।
रिकॉर्डिंग के लिए एमसी रैक सॉफ्टवेयर या किसी भी वैकल्पिक सॉफ्टवेयर का उपयोग करें। प्रयोग के अनुसार इनपुट रेंज समायोजित करें। यह सुनिश्चित करना कि सिग्नल एम्पलीफायर और नमूना दर को संतृप्त नहीं करता है।
रिकॉर्डिंग की जांच करने के लिए सॉफ़्टवेयर के दीर्घकालिक प्रदर्शन फ़ंक्शन का उपयोग करें। एमईए सेटअप में एमईए चिप डालने के बाद, और सॉफ्टवेयर स्थापित करने के बाद एफबी एएलपी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके लेजर यांत्रिकी को शुरू करें। अब, आरंभ बटन पर क्लिक करें।
आरंभ के अंत में वर्चुअल लेजर बिंदु क्रमशः छह अच्छी तरह से एमईए के लिए अच्छी तरह से डी में होगा और एक अच्छी तरह से एमईए के लिए सबसे नीचे बाईं ओर होगा। फिर माउस क्लिक के साथ नियंत्रण कुंजी का उपयोग करके वर्चुअल लेजर बिंदु को डी पांच इलेक्ट्रोड के बीच में ले जाएं और नियंत्रण कुंजी को पकड़कर और माउस व्हील के साथ स्क्रॉल करके फोकस को समायोजित करें। वैकल्पिक रूप से, ऑटो फोकस फ़ंक्शन का उपयोग करें।
बटन सेट पी वन दबाएं, और वर्चुअल लेजर बिंदु स्वचालित रूप से कुएं एफ में चला जाएगा। प्रयोगात्मक आवश्यकताओं के अनुसार लेजर शक्ति और प्रक्रिया समय समायोजित करें। लेजर को सक्षम करने के लिए, लेजर ऑफ बटन पर क्लिक करें जो लेजर ऑन के रूप में दिखाई देगा, रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर पर स्विच करें।
एक फ़ाइल नाम चुनें और माप रिकॉर्ड करने के लिए विंडो के शीर्ष पर प्ले बटन के बाद लाल रिकॉर्डिंग बटन पर क्लिक करें। लेजर के साथ कोशिकाओं को खोलने से पहले 60 सेकंड के लिए एक आधार रेखा रिकॉर्ड करें। आरंभ सॉफ्टवेयर पर वापस स्विच करें और सॉफ्टवेयर विंडो के दाईं ओर वर्चुअल मैप पर लेजर द्वारा बाहर रखे जाने वाले इलेक्ट्रोड को निष्क्रिय करें।
लेजर शुरू करने के लिए Alt माउस क्लिक करें, और इस अच्छी तरह से केंद्र इलेक्ट्रोड का चयन करें। यह इस कुएं के प्रत्येक इलेक्ट्रोड पर कोशिकाओं को स्वचालित रूप से खोलने के लिए लेजर शुरू करता है, इस चयनित कुएं के सभी पहले सक्रिय इलेक्ट्रोड को खोलने के लिए प्रत्येक कुएं के लिए दोहराएं। पहले डीएमएसओ में निफेडिपिन ई -40 31, और डोफेटिलाइड की मिलीमोलर एकाग्रता को भंग करें, और फिर वांछित एकाग्रता से 10 गुना तक पूर्ण माध्यम में।
कुएं में 0.1% की अंतिम डीएमएसओ एकाग्रता से अधिक कभी न हों। 60 सेकंड के लिए बेसलाइन गतिविधि रिकॉर्ड करें। जैसा कि पहले दिखाया गया है, लेजर प्रेरित परेशन शुरू करें, जिसके परिणामस्वरूप एफपीएस का एलआईएपी में परिवर्तन होता है।
सभी दवाओं को एकल एकाग्रता के रूप में अच्छी तरह से लागू करें। विदेश मंत्रालय के छह कुएं और एकल कुएं से क्रमशः 20 माइक्रोलीटर और 100 माइक्रोलीटर मध्यम कुएं निकालें। कुएं में मापने के लिए दवा स्टॉक समाधान के 20 माइक्रोलीटर या 100 माइक्रोलीटर जोड़ें।
एमईए प्रकार के आधार पर, और सावधानीपूर्वक दो से तीन बार ऊपर और नीचे पिपेट करें। यौगिकों को 300 सेकंड के लिए धोने दें। इस समय के दौरान, लीएपी आकार एफपी आकार में बदल सकता है।
फिर, प्रेरित लेजर प्रेरित विकृति और अतिरिक्त 60 सेकंड के लिए लीएपी पर संभावित यौगिक प्रेरित दोषों को रिकॉर्ड करें। निफेडिपिन के अलावा एलआईएपी के पठार चरण को एकाग्रता पर निर्भर तरीके से कम कर दिया, और इस तरह पूरे लीएपी को छोटा कर दिया। यह छोटापन अनमैनिपुलेटेड इलेक्ट्रोड से कार्डियोमायोसाइट्स की क्षेत्र क्षमता के बराबर था।
ई -40 31 ने प्रासंगिक केवी एक बिंदु 11 पोटेशियम चैनलों के पुनर्ध्रुवण को रोक दिया और बढ़ी हुई सांद्रता पर कार्डियोमायोसाइट्स के लयबद्ध व्यवहार को जन्म दिया। इसके अलावा, ई -40 31 ने एकाग्रता निर्भर तरीके से लीएपी अवधि में वृद्धि की। लीएपी के अंत में 0.1 माइक्रोमोलर पर छोटे सकारात्मक वोल्टेज विक्षेपण देखे गए जो उच्च सांद्रता के साथ अधिक प्रमुख हो गए, जो ईएडी नामक एक क्षणिक नए विध्रुवण का संकेत देते हैं।
0.1 माइक्रोमोलर की उच्चतम सांद्रता पर, ये ईएडी समय के साथ अस्थानिक बीट्स में बढ़ गए। जो समय से पहले कार्रवाई क्षमता हैं। ईएडी और अस्थानिक बीट्स प्रो लयबद्ध गतिविधि के प्रमुख संकेतक हैं।
और अंत में, विद्युत गतिविधि के परिणामस्वरूप लयबद्ध धड़कन होती है। एकाग्रता प्रतिक्रिया संबंध एफपी और लीएपी रिकॉर्डिंग के साथ सहसंबद्ध हैं। इसके अलावा, डोफेटिलाइड की उपस्थिति में, एफपी और लीएपी दोनों ने एक ही कुएं के भीतर लगभग दो सेकंड की अवधि प्रदर्शित की, एफपी वेवफॉर्म ने नियमित रूप से पुनर्ध्रुवीकरण विक्षेपण प्रस्तुत किया।
जबकि लीएपी ईएडी में पता लगाने योग्य हैं। प्रत्येक मेलोमेन से पहले फोकस को समायोजित करना महत्वपूर्ण है क्योंकि फोकस माइक्रोस्कोप छवि कोशिकाओं के उद्घाटन को प्रभावित कर सकती है। इसके अलावा, विश्लेषण के लिए ऑप्टरपरेशन का उपयोग किए जाने के तुरंत बाद कार्रवाई क्षमता ली जाती है।
यह तकनीक मानक एमईए की तुलना में पूर्व लयबद्ध प्रभावों का पता लगाने में अधिक संवेदनशील है, जिससे प्रतिकूल यौगिक प्रभावों का अधिक सटीक रूप से पता लगाया जा सकता है।
लेजर पोरेशन और माइक्रोइलेक्ट्रोड सरणियों (एमईए) का संयोजन खेती किए गए प्राथमिक और स्टेम सेल-व्युत्पन्न कार्डियोमायोसाइट्स की कार्रवाई क्षमता जैसी रिकॉर्डिंग की अनुमति देता है। तरंग आकृति मानक रिकॉर्डिंग की तुलना में परीक्षण यौगिकों की कार्रवाई के तरीके में बेहतर अंतर्दृष्टि प्रदान करती है। यह भविष्य में कार्डियो सुरक्षा अनुसंधान को और अनुकूलित करने के लिए पैच-क्लैंप और एमईए रीडआउट को जोड़ता है।
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Schaefer, J., Danker, T., Gebhardt, K., Kraushaar, U. Laser-Induced Action Potential-Like Measurements of Cardiomyocytes on Microelectrode Arrays for Increased Predictivity of Safety Pharmacology. J. Vis. Exp. (187), e64355, doi:10.3791/64355 (2022).
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