Echtzeitmessungen von Kalzium- und Kontraktilitätsparametern in humanen induzierten pluripotenten Stammzell-abgeleiteten Kardiomyozyten

Humane induzierte pluripotente Stammzell-abgeleitete Kardiomyozyten (hiPSC-CMs) stellen ein leistungsfähiges Werkzeug dar, um mutationsvermittelte Veränderungen in der Kardiomyozytenfunktion zu untersuchen und die Auswirkungen von Stressoren und medikamentösen Interventionen zu definieren. In dieser Studie wird gezeigt, dass dieses optikbasierte System ein leistungsfähiges Werkzeug ist, um die Funktionsparameter von hiPSC-CMs in 2D zu bewerten. Durch die Verwendung dieser Plattform ist es möglich, paarweise Messungen in einer gut erhaltenen Temperaturumgebung auf verschiedenen Plattenlayouts durchzuführen. Darüber hinaus bietet dieses System den Forschern eine sofortige Datenanalyse.

In dieser Arbeit wird eine Methode zur Messung der Kontraktilität von unmodifizierten hiPSC-CMs beschrieben. Die Kontraktionskinetik wird bei 37 °C gemessen, basierend auf Pixelkorrelationsänderungen relativ zu einem Referenzbild, das bei Relaxation bei einer Abtastfrequenz von 250 Hz aufgenommen wurde. Darüber hinaus können simultane Messungen intrazellulärer Kalziumtransienten durchgeführt werden, indem die Zelle mit einem kalziumsensitiven Fluorophor, wie z. B. Fura-2, beladen wird. Mit Hilfe eines Hyperschalters können ratiometrische Kalziummessungen an einem Beleuchtungsfleck mit einem Durchmesser von 50 μm durchgeführt werden, der dem Bereich der Kontraktilitätsmessungen entspricht.