HCells 高通量多模態(tài)心肌細(xì)胞功能檢測(cè)系統(tǒng)

面向心肌細(xì)胞牽引力、鈣瞬變與肌節(jié)運(yùn)動(dòng)的科研功能評(píng)價(jià)平臺(tái)

HCells 面向心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)場(chǎng)景，圍繞細(xì)胞牽引力、鈣瞬變與肌節(jié)運(yùn)動(dòng)三類關(guān)鍵讀出，幫助研究者從電-鈣-收縮-力學(xué)輸出鏈條理解心肌細(xì)胞狀態(tài)。

為什么需要多模態(tài)心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)

心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)不能只看細(xì)胞是否“會(huì)跳”。在真實(shí)研究場(chǎng)景中，研究者往往更關(guān)心細(xì)胞如何收縮、鈣信號(hào)是否穩(wěn)定、力學(xué)輸出是否充分，以及不同處理?xiàng)l件下這些指標(biāo)是否發(fā)生一致或相互分離的變化。

鈣瞬變反映細(xì)胞內(nèi)鈣信號(hào)的動(dòng)態(tài)變化，肌節(jié)運(yùn)動(dòng)反映收縮舒張過程，細(xì)胞牽引力則進(jìn)一步呈現(xiàn)細(xì)胞對(duì)基底產(chǎn)生的力學(xué)輸出。三類信息分別對(duì)應(yīng)心肌細(xì)胞興奮、鈣調(diào)控、收縮結(jié)構(gòu)和力學(xué)輸出鏈條中的不同環(huán)節(jié)。將這些指標(biāo)放在同一實(shí)驗(yàn)體系中觀察，有助于更完整地理解心肌細(xì)胞功能狀態(tài)。

HCells 正是圍繞這一需求建立的科研功能評(píng)價(jià)平臺(tái)。系統(tǒng)整合顯微成像、圖案化水凝膠基底、溫控與電刺激模塊，以及多模態(tài)分析軟件，可支持心肌細(xì)胞牽引力、鈣瞬變和肌節(jié)運(yùn)動(dòng)等指標(biāo)的采集、分析與導(dǎo)出。

圖 1  HCells 高通量多模態(tài)心肌細(xì)胞功能檢測(cè)系統(tǒng)

一套系統(tǒng)，覆蓋三類核心功能讀出

HCells 的核心價(jià)值在于把心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)從單一讀數(shù)擴(kuò)展為多參數(shù)功能表型。研究者可以在同一實(shí)驗(yàn)條件下，從力學(xué)輸出、鈣信號(hào)和肌節(jié)運(yùn)動(dòng)三個(gè)角度觀察細(xì)胞狀態(tài)。

在細(xì)胞牽引力分析中，系統(tǒng)結(jié)合圖案化水凝膠基底和顯微成像數(shù)據(jù)，輸出位移場(chǎng)、牽引力、應(yīng)變能、功率、熱圖和相關(guān)曲線。該模塊可用于觀察細(xì)胞與基底之間的力學(xué)相互作用，幫助判斷細(xì)胞收縮產(chǎn)生的力學(xué)輸出是否發(fā)生改變。

在鈣瞬變分析中，系統(tǒng)基于熒光信號(hào)提取 ROI 強(qiáng)度變化曲線，支持峰值、波動(dòng)、節(jié)律和頻率等指標(biāo)分析。該模塊適用于觀察藥物、刺激條件或疾病模型對(duì)細(xì)胞內(nèi)鈣動(dòng)態(tài)的影響。

在肌節(jié)運(yùn)動(dòng)分析中，系統(tǒng)基于心肌細(xì)胞橫紋結(jié)構(gòu)和視頻序列，分析肌節(jié)長(zhǎng)度、收縮幅度、速度、周期和頻譜等指標(biāo)。該模塊可用于評(píng)價(jià)心肌細(xì)胞收縮舒張過程及節(jié)律穩(wěn)定性。

圖 2  細(xì)胞牽引力、鈣瞬變與肌節(jié)運(yùn)動(dòng)三類功能讀出

從樣本到數(shù)據(jù)，形成可復(fù)用的實(shí)驗(yàn)流程

HCells 的實(shí)驗(yàn)流程圍繞“樣本準(zhǔn)備、基底耗材、自動(dòng)成像、軟件分析、數(shù)據(jù)導(dǎo)出”展開。研究者完成心肌細(xì)胞樣本準(zhǔn)備和上機(jī)前狀態(tài)確認(rèn)后，可結(jié)合圖案化水凝膠基底進(jìn)行成像與功能分析。

圖案化水凝膠基底為心肌細(xì)胞提供形態(tài)約束和力學(xué)讀出環(huán)境，有助于提高細(xì)胞形態(tài)一致性和分析結(jié)果可比性。自動(dòng)成像模塊可按明場(chǎng)、熒光和指定采集模式獲得后續(xù)分析所需的視頻與圖像。

數(shù)據(jù)采集完成后，HCells 軟件可進(jìn)入牽引力、鈣瞬變和肌節(jié)運(yùn)動(dòng)分析流程，并導(dǎo)出曲線、視頻、圖像和表格文件，便于后續(xù)統(tǒng)計(jì)、匯報(bào)和保存。對(duì)于需要反復(fù)比較處理組、時(shí)間點(diǎn)或不同樣本來源的實(shí)驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)化流程能夠減少人為操作差異，提高數(shù)據(jù)整理效率。

圖 3  HCells 實(shí)驗(yàn)與分析流程

面向多類心血管科研應(yīng)用場(chǎng)景

HCells 可用于原代心肌細(xì)胞、iPSC 來源心肌細(xì)胞及相關(guān)心血管研究場(chǎng)景。對(duì)于原代心肌細(xì)胞，系統(tǒng)可用于收縮狀態(tài)、鈣信號(hào)和力學(xué)輸出的綜合觀察；對(duì)于 iPSC-CM 表型研究，可用于不同誘導(dǎo)、培養(yǎng)或成熟化條件下的功能比較。

在心血管藥理研究中，HCells 可用于觀察待評(píng)價(jià)化合物對(duì)心肌細(xì)胞鈣信號(hào)、收縮舒張過程和力學(xué)輸出的影響，為藥物作用機(jī)制研究提供多維度功能指標(biāo)。在心肌毒性評(píng)價(jià)中，系統(tǒng)可從節(jié)律異常、鈣信號(hào)改變、收縮幅度變化和力學(xué)輸出下降等角度輔助識(shí)別細(xì)胞功能變化。

在疾病模型驗(yàn)證和科研平臺(tái)建設(shè)中，HCells 可作為心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)工具，與顯微成像、細(xì)胞培養(yǎng)、藥物處理和數(shù)據(jù)分析流程結(jié)合，服務(wù)于基礎(chǔ)研究、藥理評(píng)價(jià)、模型驗(yàn)證和平臺(tái)化實(shí)驗(yàn)建設(shè)。

圖 4  HCells 應(yīng)用場(chǎng)景

從多維數(shù)據(jù)理解心肌細(xì)胞功能

對(duì)于心肌細(xì)胞研究而言，單一指標(biāo)往往難以解釋復(fù)雜表型。例如，鈣信號(hào)發(fā)生改變時(shí)，需要結(jié)合收縮幅度、速度、肌節(jié)狀態(tài)和細(xì)胞整體狀態(tài)進(jìn)一步判斷。HCells 通過多模態(tài)讀出，將這些信息放在同一評(píng)價(jià)框架下，幫助研究者從多個(gè)角度理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

系統(tǒng)適合用于心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)、心血管藥理學(xué)、心肌毒性研究、疾病模型驗(yàn)證、iPSC-CM 表型分析及科研平臺(tái)建設(shè)等場(chǎng)景。對(duì)于需要建立標(biāo)準(zhǔn)化功能評(píng)價(jià)流程的實(shí)驗(yàn)室，HCells 可提供從樣本成像、功能分析到結(jié)果導(dǎo)出的完整工具鏈。

讓功能評(píng)價(jià)更清晰、更可復(fù)用

心肌細(xì)胞功能研究的價(jià)值，不只在于記錄一次收縮或獲得一條曲線，而在于把不同實(shí)驗(yàn)條件下的細(xì)胞表現(xiàn)轉(zhuǎn)化為可以比較、可以追溯、可以復(fù)用的數(shù)據(jù)。HCells 圍繞這一目標(biāo)，將成像、基底、刺激、分析和導(dǎo)出流程整合在一起，幫助實(shí)驗(yàn)室把復(fù)雜的心肌細(xì)胞功能變化變成更清楚的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

未來，HCells 將持續(xù)面向心血管基礎(chǔ)研究、藥理評(píng)價(jià)、模型驗(yàn)證和平臺(tái)化實(shí)驗(yàn)建設(shè)，提供穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化的功能評(píng)價(jià)工具。

HCells 僅用于科研用途，不用于臨床診斷或治療；具體系統(tǒng)配置、耗材適配、采集參數(shù)和分析模塊以正式技術(shù)方案為準(zhǔn)。

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如果您正在開展心肌細(xì)胞功能評(píng)價(jià)、藥物心臟毒性研究、iPSC-CM 表型分析或細(xì)胞力學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，歡迎聯(lián)系我們了解 HCells 高通量多模態(tài)心肌細(xì)胞功能檢測(cè)系統(tǒng)。我們可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、檢測(cè)指標(biāo)和應(yīng)用場(chǎng)景，提供系統(tǒng)配置建議、實(shí)驗(yàn)流程溝通和技術(shù)支持，幫助科研團(tuán)隊(duì)更高效地完成心肌細(xì)胞牽引力、鈣瞬變與肌節(jié)運(yùn)動(dòng)等功能學(xué)分析。