RTCA-Cardio

心肌細胞收縮力和舒張力實時測量

xCELLigence實時細胞分析（RTCA）Cardio儀器以監測心臟細胞跳動的心臟毒性評估，擴展了ACEA基于微電子的細胞分析系統。與其他xCELLigence®儀器一樣，以非侵入式電阻抗監測，以實時無標記的方式評估細胞形態變化和附著質量，但Cardio模型具有更高的數據采集速率（每12.9毫秒）。因為細胞誘導的電阻抗取決于細胞大小/形狀以及細胞與板子底部相互作用的強度，所以心肌細胞的收縮 - 舒張周期產生了在毫秒級上容易捕獲的阻抗的明顯的節奏波動。這種“跳動”模式的強度和周期的變化可以在短（秒）到長（天）時間方案中監測，以評估在不同藥物存在下的心肌細胞收縮力和舒張力。這使得能夠在最大程度上與生理相關的條件下評估臨床安全性測試的短期和長期（慢性暴露或重復給藥）心臟毒性。

將xCELLigence RTCA Cardio儀器96孔實時微電子檢測板放入（E-Plate® Cardio96）Cardio分析細胞，放置在標準的CO2細胞培養箱中，并通過電纜與分析和控制單元放置于外部。友好的用戶軟件允許對儀器進行實時控制和監控，并可以顯示與分析實時數據，提供有關細胞健康的定量信息，包括活力和跳動、不規則的活動。

xCELLigence RTCA Cardio系統使用非侵入性，無標記的阻抗方式監測來實時定量評估心肌細胞的健康/功能。將心肌細胞接種在96孔實時微電子檢測板（E-Plate  Cardio 96）中，每個孔底部都覆蓋有金微電極陣列。施加低電壓（小于20mV）在電極之間建立電流，其被覆蓋電極的細胞數量，這些細胞的形態和細胞附著的強度差異地調節（圖1A）。因為心肌細胞收縮/松弛周期涉及細胞形態和粘附的顯著變化，所以可以使用阻抗動態監測（圖1B）。 xCELLigence RTCA Cardio系統的快速數據采集率（整個96孔板為12.9 ms）可提供高時間分辨率，用于觀察心肌細胞收縮/松弛連續體的細微差別。由于阻抗測量是無創的，所以毫秒級數據可以與長期監測（小時/天）相結合，以研究化合物對心肌細胞健康和功能的短期和長期影響。

圖1.使用實時阻抗監測來定量評估心肌細胞的健康和功能。 （A）實時阻抗監測原理。 E-Plate Cardio 96是96孔實時微電子檢測板，其中每個孔底部都有微金電極。施加低電壓會在電極之間產生電流。在電極表面上的粘附細胞的存在以與孔內的細胞數量以及細胞的形態和粘附特性成比例的方式阻止該電流。阻抗信號（Z）被顯示為稱為細胞指數的任意的無單位參數，是比較存在細胞時的阻抗值與不存在細胞的比率。 （B）由于心肌細胞的大小/形狀和附著力在收縮/弛豫周期內有節奏地波動，所以阻抗能夠跟蹤該過程。 （C）E-Plate Cardio 96上跳動心肌細胞的視頻。