特性

監(jiān)測興奮-收縮耦聯(lián)和離子通道活性

生成與致心律失?；顒痈叨认嚓P的數據

使用刺激功能進行更為嚴格可控的分析

獲得對藥物作用機制更深入的了解

工作原理

CardioECR 阻抗

xCELLigence RTCA CardioECR 儀器將阻抗記錄與多電極陣列 (MEA) 技術和刺激功能相結合。將心肌細胞接種至每孔底部熔接有生物傳感器的 48 孔電子微孔板 (E-Plate CardioECR 48) 中（圖 1A–C）。

xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)的高阻抗測量速率（每 1 ms）為觀察心肌細胞連續(xù)式收縮/舒張的細微變化提供了高時間分辨率。除能夠監(jiān)測細胞活性和收縮活性外，孔底中額外的點電極（圖 1C）能夠以 10 kHz 的頻率測定細胞外場電位 (FP) ，可以與阻抗記錄依次進行（圖 2B）。

收縮與舒張對比

施加低電壓（小于 20 mV）可在電極之間產生電流，電流根據覆蓋電極的細胞數量、細胞形態(tài)及細胞粘附強度的不同而變化。由于心肌細胞收縮/舒張周期中細胞形態(tài)和粘附強度會發(fā)生顯著變化，因此可使用阻抗實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測（圖 2A–B）。xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)的高阻抗測量速率（每 1 ms）為觀察心肌細胞連續(xù)式收縮/舒張的細微變化提供了高時間分辨率。除能夠監(jiān)測細胞活性和收縮活性外，孔底中額外的點電極能夠以 10 kHz 的頻率測定細胞外場電位 (FP)，可以與阻抗記錄同時進行。

圖 2. 使用阻抗和場電位同步監(jiān)測心肌細胞的健康和功能。(A) 粘附在單電極上處于收縮與舒張狀態(tài)的兩種心肌細胞的比較。細胞大小/形狀的差異以及細胞與電極接觸方式的不同使兩種狀態(tài)對電流產生不同阻抗。(B) 對心肌細胞收縮（紅色、綠色、藍色和粉色跡線）和電位（集成離子通道活性；黑色跡線）的同步實時監(jiān)測。與陰性對照組（上方跡線組）相比，此處評估的三種不同藥物（下方三組跡線）對收縮和場電位都有明顯的影響。

CardioECR 軟件

RTCA CardioECR 軟件在輕松設置并執(zhí)行實驗的同時，可實現(xiàn)強大的數據分析并保持高效直觀?？蓪崟r同步測量阻抗和場電位，并查看疊加（見圖）或單項數據曲線。

應用

心臟疾病建模

基因遺傳性心臟病的病理生理學細胞表型可以通過疾病特異性的人誘導多能干細胞心肌細胞 (hiPSC-CM) 進行建模。建?？梢詫υ斐呻娕d奮和收縮耦聯(lián)受損的機制有更廣泛的了解。

心臟安全毒理學

已將人誘導多能干細胞分化的心肌細胞 (hiPSC-CM) 用于藥物的生理和疾病靈活性評估。xCELLigence RTCA CardioECR 系統(tǒng)提供了dute的多重檢測方法，用于探測和了解化合物和藥物的潛在毒性。

心臟病藥物發(fā)現(xiàn)

人類誘導多能干細胞心肌細胞 (hiPSC-CM) 提供了令人振奮的新模型系統(tǒng)，可以測試新型治療方法的功效和毒性，包括用于調節(jié)心肌收縮力的肌力化合物。

綜合體外致心律失常分析 (CiPA) 計劃

由 HESI、FDA 和安全藥理學會推動的 CiPA 計劃旨在評估對現(xiàn)行 FDA 心臟安全性評估法規(guī)指南的可能修改。xCELLigence RTCA CardioECR 被選作核心的驗證技術，并已參與 I 期和 II 期研究。