SmartHeart： 心脏微组织

在单次测定中实现突破性的读数数量

SmartHeart 是一种3D 心脏检测，可在单一平台上实现基于 hiPSC 心肌细胞的功能性心脏类器官的自组装和成熟，并获取相关的读数。水凝胶是光学透明的，能够对组织进行高分辨率成像并观察离子瞬变。

水凝胶的形状提供了一个微环境，使细胞能够 在数小时内沉淀并聚集成一个跳动环。

SmartHeart 允许采集许多相关读数，所有这些都在一个平台上进行。它可用于测试新化合物或评估针对其他类型病理的药物的毒性，因为它可以简单地缩放以满足 HTS 和 HCS 要求。

> 即用型

将细胞直接铺在微结构基底上

> 模拟心脏生理学的圆形 3D 形态

特定的形状使心肌细胞能够完美成熟并允许进行广泛的测试

> 单次测定中的多个关键读数

测量收缩力、搏动频率、搏动幅度、离子交换、组织形态成像、观察细胞内成像……

> 可预测的位置且易于成像

细胞聚集体位于可预测的位置，可实现自动图像采集（明场、荧光、相差等）

> 基材硬度可调节

模拟细胞类型的体内环境来控制基底刚度

圆形 3D 形态学

朝着更好的心脏生理学模型迈进

SmartHeart 是与 Pr 团队合作开发的。Jean Sébastien HULOT，INSERM U970 心力衰竭转化研究实验室 |

巴黎心血管研究中心 – PARCC（欧洲乔治蓬皮杜医院）。

请参阅相关出版物： A versatile high-throughput assay based on 3D ring-shaped cardiac tissues generated from human induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes

高分辨率成像、 组织形态和细胞内成像

14 天后组织的免疫荧光成像。使用共焦显微镜进行 Z 扫描。添加成纤维细胞是为了通过在 iPSC-CM 下方形成结构层来为组织提供稳定性。

数据来自Seguret et al. eLife 12:RP87739 (2023).

特点与 优势

• 特征
• 应用领域

SMARTHEART技术工作原理及特点：

通过中心柱的变形来评估收缩力、跳动速率和跳动幅度，因为水凝胶的机械性能是已知的并且可以调整以匹配细胞模型。

负责形成环形类器官的结构化水凝胶的工作原理图。

>细胞培养基质基于生物相容性聚乙二醇 (PEG) 水凝胶，具有包含中心柱的模制微孔。

>水凝胶具有细胞排斥性，可防止细胞粘附到基材上。

>微孔的倾斜壁（漏斗形状）允许将细胞引导至圆形腔，从而减少接种过程中损失的细胞数量。

> 在培养基交换、添加药物等过程中，环形类器官保持在适当位置。 这是因为微孔的底部由玻璃制成，使类器官能够锚定到该区域。此外，中心柱具有“S”形轮廓， 可防止 环因收缩而向上滑动。

>水凝胶的柔软性质（0.1 kPa 至 100 kPa）可以通过中心柱的变形来量化收缩力。

>可以根据适当的细胞模型调整凝胶硬度。

>细胞培养基质与图像采集兼容，因为细胞接种在仅由玻璃组成的区域上，细胞周围的 PEG 水凝胶是透明的，并且使用 #1.5 玻璃（适合大多数目标）。

>使用的细胞是源自 hiPSC 的心肌细胞和成纤维细胞。

智能[收缩性] 技术的技术方案：

用于细胞培养的环形腔使用通过高分辨率铣削制造的模具模制在生物相容性水凝胶（聚乙二醇-PEG）上。

组织的组装和成熟

药物测试

SMARTHEART PLATES:：

带玻璃底的 24 和 96 孔板（#1.5，0.16 – 0.19 mm）

每个孔有 21 个（对于 24 孔板）和 9 个（对于 96 孔板）单的微孔用于组织形成

凝胶以水溶液形式提供，保留其机械和光学特性