FLEXcyte 96 — измерение сократимости кардиомиоцитов в физиологических условиях 

FLEXcyte 96 переводит измерения силы сокращения клеток сердца на качественно новый уровень. Используя более естественные подложки для кардиомиоцитов система стимулирует созревание и проявление характеристик зрелых кардиомиоцитов, полученных из стволовых клеток, под воздействием фармакологических веществ в высокопроизводительном формате. В планшете на 96 ячеек клетки прикрепляются как монослои на гибком субстрате, и производится запись синхронизированной сократимости клеточных слоев. Эта уникальная технология позволяет производить запись в естественной среде, в условиях, близких к механике целого сердца. FLEXcyte 96 открывает новые возможности для структурной и функциональной записи силы сокращения при исследовании кардиотоксичности, в оценке безопасности и эффективности новых лекарственных средств и при обычных исследованиях.

FLEXcyte 96 поставляется как дополнение к CardioExcyte 96. В FLEXcyte 96 специально подготовленные одноразовые подложки на основе мембран из полидиметилсилоксана (PDMS) толщиной 10 мкм предоставляют физиологическую эластичность, сравнимую с естественной сердечной тканью человека, и обеспечивают твердую механическую поддержку. При наличии отклонения за счет веса культуральной среды, ритмические сокращения кардиомиоцитов приподнимают вверх мембраны 96 ячеек. Измеряя эти отклонения, можно определить силу механического воздействия.

Данная система была опробована на кардиомиоцитах, происходящих из стволовых клеток разных поставщиков (Ncardia, Cellular Dynamics International, Axol и NEXEL). Кардиомиоциты, полученные из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC-CMs) показывают положительный ионотропный ответ без дополнительной стимуляции “созревания клеток”. Сила сердечной сократимости может быть также измерена на клетках, полученных непосредственно от пациента.

Система не позволяет пропустить малейших отклонений при измерении цитотоксических ответов. Измерения сократимости мышечных клеток сердца для определения безопасности, эффективности или токсичности различных веществ как в хронических тестах, так и в более коротких временных рамках выполняются с высокой надежностью. FLEXcyte 96 — полностью автоматизированное устройство, производящее параллельную запись на 96 ячейках.

Преимущества FLEXcyte 96:

• измерение истинной сократимости;
• поддержка созревания клеток;
• физиологические механические условия для записи сокращений;
• высокая производительность — параллельная запись на 96 ячейках;
• тестирование острой и хронической токсичности для клеток;
• опциональная поддержка светового ритма.

Комплект CardioExcyte 96/ FLEXcyte 96 включает инкубационную систему, которая позволяет не использовать дополнительный инкубатор. Данная система размещается на лабораторном столе и поддерживает контроль температуры, газовой смеси и влажности.

Эффективность и легкость использования системы CardioExcyte 96/ FLEXcyte 96 достигаются благодаря использованию продвинутого ПО, позволяющего управлять сбором и экспортом данных.

Платформа CardioExcyte 96/ FLEXcyte 96

Комплект CardioExcyte 96/ FLEXcyte 96 включает Integra Viaflo Assist, поддерживающий автоматизированное управление многоканальными пипетками для выполнения операций с 96-ячеечными планшетами по заливке растворов и размещению клеток.

Инкубационная система FLEXcyte

В комплект FLEXcyte 96 включена инкубационная система. Это позволяет производить измерения за пределами клеточного инкубатора. Причем эта система легко помещается на обычном лабораторном столе. Инкубационная система FLEXcyte 96 позволяет контролировать температуру, состав газовой смеси и влажность.

FLEXcyte 96 SOL (дополнительная опция)

Параллельная оптическая стимуляция и исследование силы сокращений:

Стимулирующая оптическая приставка (крышка), CardioExcyte 96/ FLEXcyte SOL, использует светодиоды для равномерной стимуляции клеток, трансфецированных управляемыми светом ионными каналами типа канало-родопсин2 (ChR2). После трансфекции iPS-кардиомиоцитов ChR2 эти клетки можно стимулировать синим светом. Каждый световой импульс вызывает деполяризацию на мембранах клеток и запускает потенциал действия. Преимуществом использования световой стимуляции над электрической является высокая временная точность. Все клетки, пульсирующей сети могут быть простимулированы точно в момент подачи светового сигнала. Электрическая же стимуляция с использованием электрода приведет лишь к последовательно возникающему ответу. Подсчет среднего количества точно измеренных сокращений позволяет проводить комплексный анализ и строить кривые зависимости от концентрации тех или иных веществ. Это одна из ключевых возможностей, доступных с использованием ПО CardioExcyte Control/ DataControl.

Программный пакет CardioExcyte 96/ FLEXcyte 96

Адаптивный алгоритм распознавания сигналов определяет положения и значения моментов сокращения. Помимо интервалов между сокращениями, амплитуды, времени нарастания и спада, также определяется ширина пульса. Кроме этого вычисляются интегральные значения и показатели аритмии.

Программа CardioExcyte/ FLEXcyte Control поддерживает онлайн анализ параметров сокращаемости. Уникальная функция усредненного биения автоматически визуализирует усредненные графики биения, полученные из одной ячейки с учетом стандартного отклонения, что позволяет оценивать постоянство паттерна биения, записанного в данной ячейке. Таким образом, становится возможным определить бьется клеточная сеть синхронно или нет. Управляющее ПО имеет интуитивно понятный интерфейс, и в то же время отличается наличием мощных функций настройки эксперимента и онлайн визуализации записанных данных.

Программный пакет DataControl 96 — независимое ПО, предназначенное для загрузки и анализа данных, записанных с помощью CardioExcyte 96 или FLEXcyte 96. Шаблон анализа для этой программы может быть сохранен и загружен заново. Также имеется возможность сохранения результатов анализа в настраиваемых пользователем форматах.

FLX-96

Принцип планшетов FLEXcyte

Планшеты FLX-96 на основе мембраны для FLEXcyte выполнены в стандартном 86-ячеечном формате, легко интегрируемом в лабораторные процессы и позволяющим проводить автоматизированные операции с жидкостями. После 7 дней культивирования клетки с мембранами образуют биогибридный материал и уже готовы для экспериментов. Для более длительного созревания в физиологических условиях, обеспечиваемых планшетами FLEXcyte 96, клетки могут продолжать культивирование до 4 недель. Планшеты FLX-96 — это проприетарная инновационная разработка innoVitro, созданная специально для  FLEXcyte 96. Данные планшеты производятся и проходят проверку качества непосредственно в штаб-квартире innoVitro, откуда они и поставляются заказчикам по всему миру.

В планшетах FLEXcyte 96 используются полидиметилсилоксановые мембраны со сложным образом модифицированной поверхностью толщиной менее 10 микрон. Они сочетают в себе физиологическую эластичность человеческого сердца с сильной механической поддержкой, необходимой для выполнения тестов.

Характеристики стандартных планшет FLX-96:

• стандартный 96-ячеечный формат;
• рабочий объем: 200 мкЛ (поверхность 34 мм2);
• субстрат: гибкая PDMS (полидиметилсилоксан) мембрана <10 мкм;
• поддержка созревания клеток. 

FLEXcyte 96 может использоваться для изучения сердечных потенциалов действия в этих и других приложениях:

• концентрационные кривые ответа на дигоксин;
• эффекты воздействия изопротеренола;
• исследование сердечной аритмии;
• усиление силы сокращения при действии изопротеренола.