高通量體內(nèi)外心肌細(xì)胞和心肌收縮多功能量化跟蹤分析系統(tǒng)

背景：

收縮的量化對(duì)于研究心臟病、損傷和藥物反應(yīng)至關(guān)重要。 雖然有許多評(píng)估收縮性的技術(shù)，但大多數(shù)都依賴(lài)于昂貴的專(zhuān)用硬件和的信息學(xué)，并且只能用于特定的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/span>

設(shè)備解決方案：

MOTION可基于標(biāo)準(zhǔn)成像設(shè)備來(lái)評(píng)估體外和體內(nèi)的收縮力并量化對(duì)藥物和疾病的反應(yīng)。 從電起搏或非起搏的人類(lèi)多能干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞、分離的成人心肌細(xì)胞、斑馬魚(yú)心臟和人類(lèi)超聲心動(dòng)圖中高速和無(wú)干擾地采集圖像。 

然后，影像被系統(tǒng)用作自動(dòng)批量分析的輸入，系統(tǒng)配置了針對(duì)影像技術(shù)量身定制的特定設(shè)置和參數(shù)。 有關(guān)準(zhǔn)確性、解釋和故障排除的詳細(xì)信息。 采集持續(xù)時(shí)間取決于實(shí)驗(yàn)設(shè)置和目標(biāo)，

體外肌肉模型中藥物或疾病反應(yīng)的量化通?？梢栽趲讉€(gè)小時(shí)內(nèi)完成。

系統(tǒng)介紹：

該多模式高通量測(cè)量心肌細(xì)胞和肌肉收縮量化分析系統(tǒng)適用于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室和臨床成像設(shè)備對(duì)正常心臟收縮、疾病表型和藥理反應(yīng)進(jìn)行定量分析。

無(wú)需定制的硬件、昂貴的設(shè)備和的信息學(xué)，可用于多個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?數(shù)據(jù)和技術(shù)方便跨模型和實(shí)驗(yàn)室重現(xiàn)，分析簡(jiǎn)潔省時(shí)間，無(wú)需專(zhuān)業(yè)研究人員即可量化數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)使用單一簡(jiǎn)潔方法處理視頻記錄，多模式量化跟蹤分析：在實(shí)驗(yàn)細(xì)胞、動(dòng)物和人體模型中獲得了可靠的藥理學(xué)數(shù)據(jù)和心臟病表型測(cè)量，可比較跨多個(gè)平臺(tái)測(cè)量心臟收縮的方法，允許在

(1) 一維體外模型中快速輕松地測(cè)量高速影像的運(yùn)動(dòng)，例如分離的成人和人類(lèi)多能干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞；

(2) 二維體外模型，如跳動(dòng)心肌細(xì)胞單層或小簇人多能干細(xì)胞來(lái)源的心肌細(xì)胞； 

(3) 三維多細(xì)胞體外或體內(nèi)收縮組織，如心臟“類(lèi)器官”、工程心臟組織、斑馬魚(yú)和人類(lèi)心臟。

在不同的記錄條件下（具有同步膜片鉗記錄的明視野顯微鏡、相差顯微鏡和牽引力顯微鏡）是有效的。 

結(jié)果幾乎與當(dāng)前用于收縮測(cè)量的黃金標(biāo)準(zhǔn)相同，例如光流、后偏轉(zhuǎn)、邊緣檢測(cè)系統(tǒng)或手動(dòng)分析。 后，我們使用該算法來(lái)量化體外和體內(nèi)心律失常模型中的收縮并測(cè)量藥理反應(yīng)。

其他優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

多細(xì)胞配置的算法應(yīng)用以及與現(xiàn)有黃金標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)性

1、一機(jī)多用，可以量化單個(gè)心臟細(xì)胞、培養(yǎng)的心肌細(xì)胞、3D 心臟類(lèi)器官，甚至是活的斑馬魚(yú)心臟等多種標(biāo)本影像中的收縮。

       檢測(cè)各種樣本中藥物引起的和與疾病相關(guān)的收縮差異，該系統(tǒng)的性能可與為這些特定樣本量身定制的各種黃金標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)相媲美

2、促進(jìn)收縮數(shù)據(jù)的比較，不僅是樣本之間的比較，還有實(shí)驗(yàn)室之間的比較，從而促進(jìn)數(shù)據(jù)復(fù)制和再現(xiàn)性。

3、測(cè)量跨多個(gè)平臺(tái)的心臟收縮：心臟收縮是受許多疾病或藥物影響的關(guān)鍵功能參數(shù)，該系統(tǒng)可在實(shí)驗(yàn)室、心肌細(xì)胞來(lái)源和細(xì)胞培養(yǎng)配置

（例如，單細(xì)胞、多細(xì)胞二維心肌細(xì)胞單層和三維培養(yǎng)物）之間進(jìn)行比較電信號(hào)和鈣信號(hào)等

確定圖像幀之間像素強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)變化，并將輸出表示為肌肉收縮和放松期間運(yùn)動(dòng)的相對(duì)測(cè)量值。 

我們將該概念應(yīng)用于一系列生物醫(yī)學(xué)和藥理學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，包括單個(gè)人類(lèi)多能干細(xì)胞衍生的心肌細(xì)胞 (hPSC-CM)、hPSC-CM 的圖案化或二維培養(yǎng)物、心臟類(lèi)器官、工程心臟組織 (EHT) , 和分離的成年兔心肌細(xì)胞

4、可用于使用透射光顯微鏡、熒光膜標(biāo)記、嵌入軟基板的熒光珠或膜片鉗視頻記錄的多參數(shù)記錄條件和實(shí)驗(yàn)設(shè)置。

5、還適用于體內(nèi)斑馬魚(yú)心臟的光學(xué)記錄，在分析和人類(lèi)超聲心動(dòng)圖中它代表了顯著的節(jié)省時(shí)間。 

因此，這種多功能工具提供了一種快速、直接的方法來(lái)檢測(cè)體外和體內(nèi)的疾病表型和藥理反應(yīng)。

相關(guān)產(chǎn)品：

1、hiPSC心肌細(xì)胞肌節(jié)功能分析系統(tǒng)

2、心肌細(xì)胞高通量鈣瞬態(tài)分析

3、單個(gè)心肌細(xì)胞收縮力跳動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)

4、細(xì)胞力產(chǎn)生和力傳遞綜合測(cè)量分析系統(tǒng)

5、各種生物力學(xué)設(shè)備

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