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心脏灌流电生理分析

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:心脏灌流电生理分析聚焦于离体心脏模型在灌流条件下的电生理特性评估,核心检测对象包括心肌细胞动作电位、传导系统功能及心律失常机制。关键项目涵盖动作电位时程、传导速度、不应期测定等参数,通过高灵敏度微电极阵列和实时数据采集系统实现精准测量,应用于心律失常药物筛选和心脏病理机制研究。

检测项目

电生理基础参数:

  • 动作电位时程:APD90、APD50(参照Hodgkin-Huxley模型)
  • 静息膜电位:变化范围±10mV(标准值-85mV至-90mV)
  • 起搏阈值:刺激强度≤0.5V(阈值稳定性±0.1V)
传导性能分析:
  • 传导速度:纵向CV≥0.5m/s、横向CV≥0.3m/s
  • 传导异质性:空间变异系数≤15%
  • 传导阻滞:阻滞点定位精度±0.1mm
动作电位形态:
  • 复极斜率:dV/dt_max≤300V/s
  • 平台期电位:维持值≥-30mV(持续时间≥100ms)
  • 早期后除极:发生率≤5%
心律失常检测:
  • 心动过速:频率≥200bpm(检出率≥95%)
  • 室颤阈值:诱发电压≤10V(成功率≥90%)
  • 折返环定位:坐标精度±50μm
不应期特性:
  • 有效不应期:ERP≥150ms
  • 相对不应期:RRP≥100ms
  • 超常期:持续时间≤20ms
离子通道功能:
  • 钠电流密度:INa≥50pA/pF
  • 钙电流衰减:时间常数τ≤20ms
  • 钾电流激活:IKur≥20pA/pF
组织兴奋性:
  • 兴奋阈值:刺激脉宽≤2ms
  • 阈下振荡:振幅≤5mV
  • 兴奋扩散:区域覆盖率≥90%
灌流参数关联:
  • 冠脉流量:维持≥10mL/min/g
  • 灌流压:范围60-100mmHg
  • 氧饱和度:≥95%
细胞耦合分析:
  • 间隙连接传导:Cx43表达量≥1.0AU
  • 耦合电阻:≤1MΩ
  • 脱耦联检测:发生延迟≥10min
药物响应评估:
  • 抗心律失常指数:EC50值≤10μM
  • 心率变异性:SDNN≤5ms
  • 毒性阈值:浓度≤50μM

检测范围

1.离体大鼠心脏:涵盖Wistar和SD品系,重点检测灌流后动作电位稳定性及传导异质性

2.家兔心室肌切片:厚度200-300μm切片,侧重跨壁传导梯度和早期后除极发生率

3.小鼠心房组织:包括C57BL/6转基因模型,聚焦房颤诱导阈值和离子通道突变影响

4.豚鼠心脏标本:完整心脏灌流,专注长QT综合征模拟及复极离散度

5.人源诱导多能干细胞心肌:分化后心肌细胞,重点评估药物心脏毒性及动作电位重构

6.缺血再灌注损伤模型:局部缺血区域,检测传导阻滞和心律失常易感性

7.肥大心肌组织:高血压诱导模型,侧重不应期延长和折返机制分析

8.纤维化心肌标本:胶原沉积区域,专注传导延迟和兴奋性降低

9.新生儿心肌细胞:原代培养细胞,聚焦发育期电生理成熟度

10.转基因心脏模型:包括SCN5A突变体,重点钠通道功能障碍及心动过速阈值

检测方法

国际标准:

  • ISO10993-33:2022心血管医疗器械电生理评价指南
  • ASTMF2501-18离体心脏灌流模型测试规范
  • IEC60601-2-25:2020医用电气设备心脏电生理分析要求
国家标准:
  • GB/T16886.33-2022医疗器械生物学评价电生理试验
  • GB/T39142-2020心脏灌流电生理测量方法
  • GB/T29737-2023离体心肌传导性能测试规程
(方法差异说明:ISO标准强调动作电位采样率≥10kHz,GB标准要求采样率≥5kHz;ASTM规范灌流液温度控制精度±0.5°C,GB标准为±1°C;IEC标准推荐微电极阻抗≤5MΩ,GB标准为≤10MΩ)

检测设备

1.多通道微电极阵列系统:MED64-2100型(通道数64,采样率100kHz,空间分辨率10μm)

2.高分辨率电生理放大器:AxonMultiClamp700B型(带宽DC-100kHz,增益范围100-5000×)

3.离体心脏灌流装置:Langendorff-P100型(流量控制精度±0.1mL/min,温度范围30-40°C)

4.实时数据采集系统:Digidata1550B型(采样率500kHz,ADC分辨率16位)

5.电压敏感染料成像仪:MiCAM-Ultima型(帧率1000fps,光学分辨率2μm)

6.光学映射系统:RedShirtImagingSC2000型(波长范围450-650nm,灵敏度0.1%)

7.程序刺激器:STG4002型(输出电流±10mA,脉宽0.1-10ms)

8.膜片钳放大器:HEKAEPC10USB型(带宽10MHz,噪声水平<0.1pA)

9.恒温灌流槽:WarnerInstrumentsRC-27L型(温度稳定性±0.1°C,容量100mL)

10.光遗传学刺激器:MightexOAS-LS型(波长470nm,光功率50mW/mm²)

11.共聚焦显微镜:ZeissLSM900型(分辨率0.2μm,扫描速度30fps)

12.电生理数据分析软件:Clampfit11.0版(算法支持动作点位自动检测,误差±1ms)

13.离子浓度监测仪:IonOptixC-Pace型(K+、Na+、Ca2+检测限0.1mM)

14.压力传感器:ADInstrumentsMLT0670型(量程0-300mmHg,精度±0.5%)

15.高速摄像机:PhotronFASTCAMMiniUX100型(帧率10,000fps,分辨率1280×1024)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

心脏灌流电生理分析
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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