高通量體內外心肌細胞和心肌收縮多功能量化跟蹤分析系統(tǒng)

背景：

收縮的量化對于研究心臟病、損傷和藥物反應至關重要。 雖然有許多評估收縮性的技術，但大多數(shù)都依賴于昂貴的專用硬件和的信息學，并且只能用于特定的實驗模型。

設備解決方案：

MOTION可基于標準成像設備來評估體外和體內的收縮力并量化對藥物和疾病的反應。 從電起搏或非起搏的人類多能干細胞衍生的心肌細胞、分離的成人心肌細胞、斑馬魚心臟和人類超聲心動圖中高速和無干擾地采集圖像。 

然后，影像被系統(tǒng)用作自動批量分析的輸入，系統(tǒng)配置了針對影像技術量身定制的特定設置和參數(shù)。 有關準確性、解釋和故障排除的詳細信息。 采集持續(xù)時間取決于實驗設置和目標，

體外肌肉模型中藥物或疾病反應的量化通�？梢栽趲讉�小時內完成。

系統(tǒng)介紹：

該多模式高通量測量心肌細胞和肌肉收縮量化分析系統(tǒng)適用于標準實驗室和臨床成像設備對正常心臟收縮、疾病表型和藥理反應進行定量分析。

無需定制的硬件、昂貴的設備和的信息學，可用于多個實驗模型。 數(shù)據(jù)和技術方便跨模型和實驗室重現(xiàn)，分析簡潔省時間，無需專業(yè)研究人員即可量化數(shù)據(jù)。

該系統(tǒng)使用單一簡潔方法處理視頻記錄，多模式量化跟蹤分析：在實驗細胞、動物和人體模型中獲得了可靠的藥理學數(shù)據(jù)和心臟病表型測量，可比較跨多個平臺測量心臟收縮的方法，允許在

(1) 一維體外模型中快速輕松地測量高速影像的運動，例如分離的成人和人類多能干細胞衍生的心肌細胞；

(2) 二維體外模型，如跳動心肌細胞單層或小簇人多能干細胞來源的心肌細胞； 

(3) 三維多細胞體外或體內收縮組織，如心臟“類器官”、工程心臟組織、斑馬魚和人類心臟。

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。 

結果幾乎與當前用于收縮測量的黃金標準相同，例如光流、后偏轉、邊緣檢測系統(tǒng)或手動分析。 后，我們使用該算法來量化體外和體內心律失常模型中的收縮并測量藥理反應。

其他優(yōu)勢特點

多細胞配置的算法應用以及與現(xiàn)有黃金標準的相關性

1、一機多用，可以量化單個心臟細胞、培養(yǎng)的心肌細胞、3D 心臟類器官，甚至是活的斑馬魚心臟等多種標本影像中的收縮。

       檢測各種樣本中藥物引起的和與疾病相關的收縮差異，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準技術相媲美

2、促進收縮數(shù)據(jù)的比較，不僅是樣本之間的比較，還有實驗室之間的比較，從而促進數(shù)據(jù)復制和再現(xiàn)性。

3、測量跨多個平臺的心臟收縮：心臟收縮是受許多疾病或藥物影響的關鍵功能參數(shù)，該系統(tǒng)可在實驗室、心肌細胞來源和細胞培養(yǎng)配置

（例如，單細胞、多細胞二維心肌細胞單層和三維培養(yǎng)物）之間進行比較電信號和鈣信號等

確定圖像幀之間像素強度的動態(tài)變化，并將輸出表示為肌肉收縮和放松期間運動的相對測量值。 

我們將該概念應用于一系列生物醫(yī)學和藥理學相關的實驗模型，包括單個人類多能干細胞衍生的心肌細胞 (hPSC-CM)、hPSC-CM 的圖案化或二維培養(yǎng)物、心臟類器官、工程心臟組織 (EHT) , 和分離的成年兔心肌細胞

4、可用于使用透射光顯微鏡、熒光膜標記、嵌入軟基板的熒光珠或膜片鉗視頻記錄的多參數(shù)記錄條件和實驗設置。

5、還適用于體內斑馬魚心臟的光學記錄，在分析和人類超聲心動圖中它代表了顯著的節(jié)省時間。 

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

相關產品：

1、hiPSC心肌細胞肌節(jié)功能分析系統(tǒng)

2、心肌細胞高通量鈣瞬態(tài)分析

3、單個心肌細胞收縮力跳動測定系統(tǒng)

4、細胞力產生和力傳遞綜合測量分析系統(tǒng)

5、各種生物力學設備

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