微电极阵芯片技术在心肌电生理研究中应用的可行性

摘要

目的 探讨60极微电极阵芯片(MEA)技术在整体心脏、心肌组织片和培养心肌等电生理研究中的应用.方法①80只豚鼠,开胸取心脏并以 2.5 ml/min速度Langendorff灌流心脏20 min,信号稳定后采样;② 60只SD大鼠,开胸取心,剪取5 mm×5 mm大小的心脏组织片,置于MEA盘,台氏液间歇灌流5 min,用5 μV×1 ms的刺激脉冲连续刺激,刺激间隔为1 s,比较心房和心室组织片场电位(FPs)形态和传导时间;③ 20窝出生后3天以内的昆明小白鼠,消化分离心肌细胞,培养于MEA盘内,进行组织信号采样.结果①大鼠整体心脏灌流30～90 min内能够记录到稳定的自主节律下的FPs信号,心室肌场电位时程(FPdur)210±78 ms;心房肌FPdur 164±58 ms;房室传导时间320±150 ms; 并能记录到FPs激动顺序图.②心肌组织靶点取样,台氏液间歇灌流和电刺激下,组织的兴奋性可以稳定保持2 h.心室肌组织片FPdur 115.80±11.61 ms,心房组织片FPdur 83.71±6.48 ms,刺激信号在心房组织片的传导时间66.46±6.73 ms,心室组织片传导时间47.40±5.62 ms;③小鼠乳鼠心脏原代培养心肌24 h时后开始有散在、不同步的细胞克隆搏动和点状FPs信号,72 h后细胞融合,开始记录到基本同步的群动和多位点FPs信号,培养心肌自发搏动频率150±100次/分.结论 MEA技术可以稳定记录小动物整体灌流心脏,心脏定点取样组织片,培养心肌细胞60极场电位和电传导特性.