培养您的细胞-让它们跳动-测量
SmartHeart 平台是获取基于收缩力的读数和光学映射的最简单心脏类器官
SmartHeart 是一种3D 心脏检测工具，它能够在一个平台上实现基于源自 hiPSC 和人类成纤维细胞的心肌细胞的功能性心脏类器官的自组装和成熟，以及相关读数的获取。
水凝胶具有光学透明性，能够对组织进行高分辨率成像，并通过光学映射观察离子交换。
水凝胶形状提供了一种微环境，使细胞能够在数小时内沉淀并聚集成一个跳动的环。它可以用来测试新化合物或评估针对其他类型病理的药物的毒性，因为它可以简单地缩放以适应 HTS 和 HCS 要求。
> 即用型
将细胞直接接种在微结构板上
> 圆环形 3D 形态模拟心脏生理学
特定圆环形状可促进组织成熟，同时实现广泛的测试
> 单次测定中可读取多个关键数据
量化收缩应力和应变、搏动频率和搏动幅度、收缩速度和离子交换、观察组织形态和细胞内组织等。
> 可预测位置且易于成像
组织位于可预测的位置，从而实现自动图像采集（明场、荧光、相衬等）
> 可调节基底刚度
控制基质硬度，模拟您细胞类型的体内环境（5 kPa 至 20 kPa）
圆形 3D 形态 有望成为更好的心脏生理模型
巴黎心血管研究中心（巴黎蓬皮杜欧洲医院）心力衰竭转化研究实验室 Jean Sébastien HULOT 教授团队提供，请参阅相关出版物： A versatile high-throughput assay based on 3D ring-shaped cardiac tissues generated from human induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes
高分辨率成像、 组织形态和细胞内成像
14 天后对组织进行免疫荧光成像。使用共聚焦显微镜进行 Z 扫描。通过在 iPSC-CM 下方形成结构层，添加成纤维细胞来为组织提供稳定性。
数据来自Seguret 等人。eLife 12:RP87739（2023）。
技术的工作原理和特点：
由于水凝胶的机械性能是已知的，并且可以进行调整以匹配细胞模型，因此可以通过中心柱的变形来评估基于收缩性的参数。
负责环状类器官形成的结构化水凝胶的工作原理图。
>细胞培养基质基于生物相容性的聚乙二醇 (PEG) 水凝胶，其模制微孔包含中心柱。
>水凝胶具有细胞排斥性，可防止细胞粘附到基质上。
>微孔的倾斜壁（漏斗形）允许细胞被引导至圆形腔，从而减少接种过程中丢失的细胞数量。
>环形类器官在培养基交换、添加药物等过程中保持原位。这是因为微孔底部由玻璃制成，使类器官能够固定在该区域。此外，中心支柱具有“s”形轮廓，可防止环因收缩而向上滑动。
>水凝胶的柔软性质（5 kPa 至 20 kPa）使得能够通过中心柱的变形来量化收缩力。
>可以根据现有的细胞模型调整凝胶硬度。
>细胞培养基质与图像采集兼容，因为细胞接种在仅由玻璃组成的区域，细胞周围的 PEG 水凝胶是透明的，并且使用 #1.5 玻璃（适合大多数物镜）。
>所用细胞是来自 hiPSC 和成纤维细胞的心肌细胞。
智能[收缩]技术方案：
使用高分辨率铣削制造的模具，在生物相容性水凝胶（聚乙二醇-PEG）上塑造用于细胞培养的环形腔。
分析软件：
可使用公司开发的软件对基于收缩性的读数进行评估。
可以使用普通明视野显微镜记录收缩环状组织的视频。帧速率应至少为 30 fps，分辨率应高于 500 x 500 像素。
通过对此类视频的分析，软件确定了以下参数：
>跳动频率
>收缩幅度
>收缩应变
>收缩速度
>收缩应力
组织的组装和成熟
数据来自Seguret 等人。eLife 12:RP87739（2023）。
药物测试示例
数据来自Seguret 等人。eLife 12:RP87739（2023）。
应用
药物研发
> 肌肉萎缩
> 新陈代谢
疾病模型
> 肌肉疾病
> 神经肌肉疾病
> 代谢紊乱
>肌肉纤维化
心脏毒性研究
世联博研北京公司提供，问题可咨询：010-67529703，13060393900。
