心(xin)肌细胞收缩力(li)(li)和(he)舒张力(li)(li)实时测量

xCELLigence实(shi)时细(xi)胞分析(xi)（RTCA）Cardio仪器(qi)以监测心脏(zang)细胞跳动的心脏(zang)毒性评估，扩展了ACEA基于微(wei)电(dian)子(zi)的细胞(bao)分(fen)析系统(tong)。与其他(ta)xCELLigence®仪(yi)器一样，以非侵入(ru)式(shi)电(dian)阻(zu)抗监测，以实时(shi)无标(biao)记的(de)方(fang)式(shi)评(ping)估细胞(bao)形态变化和附着质量，但(dan)Cardio模型具有更(geng)高的数据采(cai)集(ji)速率（每12.9毫(hao)秒）。因为细胞(bao)诱导的电阻抗取决于细胞(bao)大(da)小/形状以(yi)及细(xi)胞与板子(zi)底部相互作(zuo)用的强度，所(suo)以(yi)心肌细(xi)胞的收缩(suo) - 舒(shu)张周期产生了在毫秒级(ji)上容易捕(bu)获(huo)的阻(zu)抗的明显的节奏波动。这种“跳动(dong)”模式的(de)强(qiang)度和周期(qi)的(de)变化(hua)可以在短(duan)（秒）到长(zhang)（天）时间方案中监(jian)测，以评估(gu)在不同药物存在下(xia)的(de)心(xin)肌细胞(bao)收缩力和舒张力。这使得能(neng)够(gou)在最大程(cheng)度上与(yu)生理相(xiang)关的(de)(de)条件下评(ping)估临床(chuang)安全性(xing)测(ce)试(shi)的(de)(de)短期和长期（慢性(xing)暴露(lu)或重复给药）心脏毒性(xing)。

将xCELLigence RTCA Cardio仪器96孔实时微电子(zi)检测板放入（E-Plate® Cardio96）Cardio分析细胞，放置在标(biao)准(zhun)的CO2细胞培(pei)养箱(xiang)中，并(bing)通过电缆与分(fen)析和控(kong)制(zhi)单元放置于(yu)外部(bu)。友(you)好的用户软件允许对仪器进(jin)行实时控(kong)制(zhi)和监控(kong)，并(bing)可以显示(shi)与分(fen)析实时数据(ju)，提供(gong)有关细胞健康的定量信息，包括活力和跳动、不(bu)规(gui)则的活动。

xCELLigence RTCA Cardio系统使用(yong)非侵入性，无标(biao)记(ji)的(de)阻抗方式监测来(lai)实时(shi)定量评估心肌(ji)细胞的(de)健康/功能。将(jiang)心肌(ji)细胞接种在96孔实时(shi)微电(dian)子(zi)检测板（E-Plate  Cardio 96）中(zhong)，每个(ge)孔(kong)底部(bu)都(dou)覆盖有金微电极阵列。施加低电压（小(xiao)于20mV）在电(dian)极(ji)之间(jian)建立电(dian)流，其被覆盖电(dian)极(ji)的(de)细胞数(shu)量(liang)，这(zhei)些(xie)细胞的(de)形(xing)态和细胞附(fu)着(zhe)的(de)强度差异地调节（图1A）。因为(wei)心肌细胞收缩/松弛周期涉及细胞形态和粘(zhan)附的显(xian)着变化，所以(yi)可(ke)以(yi)使用(yong)阻抗动态监测（图1B）。 xCELLigence RTCA Cardio系统的(de)快速数(shu)据采集率(lv)（整个96孔板为12.9 ms）可提(ti)供高时间分辨(bian)率，用于(yu)观察心(xin)肌细胞收(shou)缩/松弛连(lian)续体的细(xi)微差(cha)别。由于阻抗(kang)测量是(shi)无创的，所以毫秒级数据可(ke)以与(yu)长期监测（小时/天）相结合(he)，以研(yan)究化合(he)物(wu)对(dui)心肌细胞健康(kang)和功(gong)能的短期和长(zhang)期影响。

图1.使用实时(shi)阻抗监测来定量评估心肌(ji)细(xi)胞的健康和功能。 （A）实时阻抗监测(ce)原理。 E-Plate Cardio 96是96孔(kong)(kong)实时微电(dian)子检(jian)测板，其中每个孔(kong)(kong)底部都(dou)有(you)微金电(dian)极(ji)。施(shi)加低电(dian)压会(hui)在(zai)电(dian)极(ji)之间产生电(dian)流(liu)。在(zai)电(dian)极(ji)表面(mian)上的(de)粘附细胞的(de)存在(zai)以与(yu)孔(kong)(kong)内的(de)细胞数量以及细胞的(de)形态(tai)和粘附特性成(cheng)比例的(de)方式阻止该电(dian)流(liu)。阻抗信(xin)号（Z）被显示为称为细(xi)胞指数的任意(yi)的无单位参数，是比(bi)(bi)较存在细(xi)胞时的阻抗值与不存在细(xi)胞的比(bi)(bi)率。 （B）由于(yu)心肌细胞(bao)的大小/形状和附(fu)着力在收缩/弛豫周(zhou)期内有节奏地波动(dong)，所以阻抗能够(gou)跟踪(zong)该(gai)过程。 （C）E-Plate Cardio 96上(shang)跳(tiao)动心肌细胞(bao)的(de)视(shi)频(pin)。