心肌细胞电压收缩钙离子同步分析-心脏毒性-心肌细胞功能分析

心脏毒性检测评估平台应用背景

专1业领域内相关研究人员都知道，药1物研发是一个很漫长的过程，心肌细胞毒性检测系统，一般要经历10到20年的时间。是一项投入极高，成功率极低的事业。而药1物副作用产生的心脏毒性，是研发失败和临床应用撤出市场的主要原因。

心脏毒性检测评估平台可以在临床前实验阶段有效的排除许多含有潜在心脏毒性风险的药1物，从而缩短研发周期， 并大大降低研发成本。

上述图标内容显示，经过漫长的研发阶段以后，在整个筛选过程中有24%的药1物终止开发，45%撤市，蕞1初研发的5000到1万剂化合物，经过十多年的时间蕞终能够上市的，可能只有一款。而在这么高失败率的背后，药1物副作用产生的心脏毒性，是研发失败和临床应用撤出市场的主要原因。

这时候心脏毒性检测评估平台的前期作用就显得尤为重要了。

电压敏感光学平台——心脏动作电位 (AP) 复极化研究

使用电压敏感光学平台对 hSC 衍生心肌细胞中药1物反应的电生理学特征

电压敏感光学 (VSO) 传感器提供了一种微创方法来研究心脏动作电位 (AP) 复极化的时间过程。这项综合体外心律1失常原检测 (CiPA) 跨平台研究调查了用于临床前心脏电生理检测的 VSO 传感器的协议设计和测量变异性。

三个商业实验室和一个学术实验室完成了关于 8 种盲法化合物对 2 个商业人类诱导多能干1细胞衍生心肌细胞 (hSC-CMs) 系的电生理学影响的有限研究。采集技术包括 CMOS 相机和测光；荧光电压传感器包括 di-4-ANEPPS、FluoVolt 和基因编码的 QuasAr2。实验方案在细胞系、电镀和维持培养基、盲化化合物和测量的动作电位参数方面进行了标准化。无血1清培养基用于研究药1物的作用，但细胞制备和药1物添加的确切成分和方案因地点而异。

复极化时间过程和对药1物反应的差异可归因于细胞类型和实验方法的差异，例如测定介质的组成、刺激与自发活动以及单一与累积化合物添加。

电压敏感光学平台代表了一种强大且适当的方法来评估药1物对 iPSC-CM 的电生理效应，以评估致心1律失常风险。

高精度心肌细胞评估检测系统

NC3Rs Crackit Inpulse 研究证明了高精度心肌细胞评估检测系统技术在预测药1物心脏副作用风险方面的准确性。

该研究使用了一套由该系统主导的检测方法，利用人类诱导多能干细1胞衍生的心肌细胞（hiPSC-CMs）评估药1物的心脏负荷，还成功地使用了我们开发的“MUSCLEMOTION”算法，心脏毒性，并体现在一个自动化的开源软件工具中。该算法已通过 Crackit Inpulse 学术网络在一系列心脏准备工作中得到验证。

该研究是使用人诱导的多能干细1胞心肌细胞对药1物诱导的收缩性变化进行盲法、多中心评估。结果表明，hiPSC 心肌细胞以 93% 的准确率预测药1物对心脏收缩力的影响，验证在临床前开发和安全性评估中的使用。

高精度心肌细胞评估检测系统技术对于消除早期药1物开发中的重大心脏毒性风险至关重要。