重磅发布|南京卡斯莫生物全新上线光学标测系统(Mapping)、膜片钳平台(Patch Clamp),赋能心脏药物研发与安全评价

卡斯莫生物已正式引进并安装美国SciMedia公司居世界领先地位的MiCAM03-N256超高分辨率光学标测系统，该系统将荧光染料标记技术与高速成像能力深度融合，单通道最快采集速度20000帧/秒，像素最大满井容量3百万电子，为生命科学研究提供精准、高效的成像解决方案。系统可分辨弱荧光染料的信号变化；同时支持双相机，同步获取电压敏感染料信号和钙离子（或其他标志物）信号；捕获可兴奋组织/细胞的电压、钙信号等关键生理参数。应用于从细胞—类器官—动物离体器官的电生理信号检测和药物评价，并可提供从单一参数到多维数据的可视化和定量化分析，助力您的科学研究和药物发现。

▪ 膜电位：幅值、节律、传导速度、复极离散度

▪ 钙瞬变：振幅、达峰时间、衰减时间、传播方向

▪ 其他标志物：NADH/FAD（氧化还原代谢标志物），超氧化物（O^2-）等

▪ 药物对心肌电生理参数的评价

▪ 心梗与缺血再灌注损伤研究

▪ 心衰模型心脏的全局标测

▪ 心律失常机制研究

▪ 遗传性心肌病电生理机制研究

卡斯莫生物与SciMedia公司建立了深度战略合作关系，共同为客户提供以下业务：

1.DEMO实验服务：通过实际操作演示帮助客户直观了解MiCAM03-N256设备的卓越性能与广泛应用场景；

2.用户技术交流：搭建专业沟通平台，与专业技术人员进行实践探讨，帮助您深度掌握设备操作与数据分析技能；

3.设备展销：双方共建实验室，为客户提供沉浸式现场实验，直观体验MiCAM03-N256光学标测系统的能力和优势。

我们致力于以客户需求为导向，提供从设备认知到熟练应用的一站式解决方案，助力您提升科研效率。

图1.SciMedia光学标测系统。

图2.光学标测系统光路图。

图3.抑制iGluRs使大鼠心房心肌电传导速度减弱。 左图分别注入100 μM CNQX、MK-801或AP-5的孤立大鼠心房典型传导热图。黑色箭头表示动作电位的导电方向。右图为左图的电传导速度数据汇总。

图4.两台高速摄像机完美同步录制心肌类器官中膜电位变化与细胞内钙释放过程。激发光A为525–575 nm（Green525），B为558–575 nm（Green558）激发光。脉冲宽度为5毫秒，起搏率为1 Hz。显示了Vm和CaT信号的信噪比（SNR：动作电位振幅除以噪声幅度）适用于两个激发光带。CaT=瞬时钙;Vm=跨膜电位（电压）。

图5.Rut 可降低豚鼠心脏传导速度并延长动作电位时程（APD）。A. 给予 Rut（25 mg/kg）连续给药 2 周后，豚鼠传导速度（CV）减慢。采用电压敏感染料进行光学标测以确定心脏激活模式。可见 Rut 组传导速度（CV）显著降低。n = 6。B. APD90 代表性标测图，下图显示：在 200 ms、150 ms、120 ms、100 ms 的起搏周期长度（PCL）下，Rut 均可延长 APD90。C、D. 基于光学标测的 APD90 与 APD50 统计学分析。n = 6。数据以平均值 ± 标准误（means ± SEM） 表示。∗P < 0.05，与对照组（CTL）相比。

图6.手动膜片钳系统。

膜片钳（Patch Clamp）技术是一种高精度的单细胞电生理记录方法，被誉为研究细胞电活动的"金标准"。该技术通过将玻璃微电极尖端与细胞膜形成高阻抗封接（GΩ级），实现对细胞膜上离子通道电流和膜电位变化的精确测量，时间分辨率和电流灵敏度达到微秒和皮安（pA）级别。这一技术广泛应用于：离子通道机制研究；药物筛选；评估药物的心脏毒性（如hERG通道抑制）和神经毒性风险；探究癫痫、心律失常、糖尿病等离子通道相关疾病的病理机制。公司选用经典AXON700B放大器和1440A数模转换器采集数据，设计微量液体灌流系统进行给药，建立了iPSC心肌细胞的离子通道研究和药筛服务项目。

典型检测指标包括：动作电位：APD10-90; 钙电流（ICav）：I-V曲线、失活/激活曲线、药物IC50; 钠电流（INav）：I-V曲线、失活/激活曲线、药物IC50; 钾电流：I-V曲线、药物IC50。

示例：

图7.LQT疾病型与健康型来源心肌细胞动作电位时程（APD30、APD50和APD90）的比较，其中LQT疾病型的动作电位时程明显延长，提升了尖端扭转型室性心律失常的风险。

图8.化合物A对iPSC诱导分化心肌细胞的L型电压门控钙离子通道抑制作用的IC50值，以及对电流密度和激活/失活曲线的影响。

图9.对iPSC诱导分化的心肌细胞的电压依赖型INa进行分析，比较Control组和Brugada（Brs)组的电流密度差异。