Kardiomyozyten

Schlagende Kardiomyozyten beobachten

Kardiotoxizität ist ein häufiges Gesundheisproblem und von daher omnipräsent bei der Entwicklung neuer Arzneimittel. Die Kombination von QPM (Phasenbilder) und Fluoreszenz liefert gleichzeitig zwei verschiedene Informationen und erlaubt dadurch ein besseres Verständnis der physiologischen Kontraktion der Zellen.

Einzigartige Vorteile des Lyncée Tec DHM®

  • Nicht-invasive Messung der Kardiomyozyten (keine nachteiligen Effekte durch Fluoreszenzfärbung)
  • Schnelle Aufnahmen (typisch 194 Bilder/sec)
  • präzise Aussage zu zeitlicher Korrelation QPM – Fluoreszenz

Material und Methoden

  • Biologisches Modell: iCell Kardiomyozyten von Cellular Dynamics (Fujifilm)
  • DHM®: T1000, 20x/0.4 NA mit Fluoreszenz-Modul und Klimakammer.
  • Daten Analyse: automatische duale Aufnahme der Phasen- und Fluoreszenz- (Fluo-4) Modalitäten vom selben Bildfeld
  • 14 gemessene Parameter zur Quantifizierung der Dynamik des Schlagprofils

Resultate

Trockenmasse-Bewegung aufgenommen mit dem DHM liefert die mechanische Information Kontraktion/Relaxation und die Fluo-4 Marker zur intrazellularen Kalzium-Freigabe. Beides in zeitlicher Übereinstimmung für vertiefte Einblicke in die Schlagdynamik, wie das Bewegtbild zeigt mit dem frühen Pic von Kalzium, was die mechanische Kontraktion der Zellen triggert.

Zeitliche Korrelation schlagender Kardiomyozyten betreffend mechanischer Bewegung und intrazellularer Kalzium-Freisetzung

Publikation

Marker-Free Automatic Quantification of Drug-Treated Cardiomyocytes with Digital Holographic Imaging

K. Jaferzadeh et al., ACS Photonics. 2020, 7, 1, 105-113

Unser von Lyncée Tec gekauftes multimodales QPI-Fluoreszenz-Mikroskop ist neu ein zentrales Instrument beim Studium der Zelldynamik. Es erlaubt uns den kombinierten Erhalt biomechanischer Daten, gemessen mit QPI, und dem Ionenaustausch, gemessen mit Fluoreszenz, bei unseren High-Content-Screening Applikationen.
Dieses neue, einzigartige System mit der zugehörigen Software erlaubt uns umfassende Einsicht in die Zellstruktur und Zelldynamik bis in den Nanobereich. Zum Beispiel verwendeten wir es neulich zur umfassenden Charakterisierung phsiologischer Effekte einer Anzahl Kandidaten für neue Herzmedikamente.
Das Lyncée Tec Mikroskop erhöht den Durchsatz massiv und eröffnet uns neue Forschungsperspektiven.

Prof. Inkyu Moon. Intelligent Imaging and Vision Systems Laboratory, DGIST, South Korea
Intelligentes Imaging & Vision Systems Labor, DGIST, Südkorea. Prof. Inkyu Moon mit seinem mit Fluoreszenzmodul ausgestatteten DHM.
Der Arbeitsablauf bei der Quantifizierung des Effekts von Isoprenaline adn E-4031 an schlagender Kardiomyozyten Probe.