心脏灌流心肌细胞动作电位测试

检测项目

动作电位基本参数：

• 动作电位振幅：振幅值（mV，≥80mV，参照ISO10993-5:2018）
• 动作电位时程：APD90时程（ms，200±20ms）、APD50时程（ms，150±15ms）
• 静息膜电位：膜电位值（mV，-85±5mV）

传导特性检测：

• 传导速度：最大传导速度（cm/s，≥50cm/s）
• 不应期：有效不应期（ms，150-250ms）
• 传导一致性：传导变异系数（%，≤10%）

复极化参数检测：

• 早期复极化：ERP值（ms，50±10ms）
• 晚期复极化：LAD值（ms，100±15ms）
• 复极化斜率：dV/dtmax（V/s，≥200V/s）

细胞兴奋性检测：

• 刺激阈值：最小刺激电压（V，0.5±0.1V）
• 最大舒张电位：MDP值（mV，-90±5mV）
• 兴奋性恢复：恢复时间常数（ms，≤100ms）

灌流环境参数：

• 灌流速率：流量控制（ml/min，5-10ml/min）
• 温度稳定性：温度偏差（℃，±0.5℃）
• pH监控：pH值范围（7.4±0.1）

离子浓度影响：

• 钙离子浓度：[Ca2+]值（mM，1.8±0.2mM）
• 钾离子浓度：[K+]值（mM，4.0±0.3mM）
• 钠离子浓度：[Na+]值（mM，145±5mM）

药物响应测试：

• IC50值：半数抑制浓度（μM，精确度±5%）
• 响应延迟：作用时间（s，≤30s）
• 毒性阈值：最大安全浓度（μM，≥100μM）

细胞活力指标：

• 存活率：细胞活性（%，≥90%）
• 膜完整性：膜泄漏指数（无单位，≤0.05）
• 代谢活性：ATP浓度（nM/mg，≥50nM/mg）

电生理稳定性：

• 长期稳定性：记录持续时间（小时，≥4小时）
• 噪声控制：信号噪声比（dB，≥30dB）
• 基线漂移：漂移速率（mV/min，≤0.1mV/min）

信号质量检测：

• 采样精度：采样率（kHz，≥10kHz）
• 滤波效果：带宽范围（Hz，0.1-10kHz）
• 信号保真度：失真率（%，≤1%）

检测范围

1.大鼠离体心脏组织：涵盖Wistar或SD大鼠心室肌，检测重点动作电位传导速度及药物诱导心律失常模型，要求动作电位时程稳定性≤5%变异。

2.人类诱导多能干细胞衍生心肌细胞：包括iPSC-CMs，检测重点遗传突变如长QT综合征下的复极化异常，确保动作电位振幅≥75mV。

3.豚鼠心室肌细胞：涉及离体单细胞或组织切片，检测重点复极化参数LAD值及钙处理能力，要求刺激阈值≤0.6V。

4.兔浦肯野纤维：覆盖传导系统组织，检测重点传导速度一致性及不规则节律响应，要求不应期150-200ms。

5.3D心肌组织工程模型：包括生物打印或支架培养心肌，检测重点三维环境动作电位同步性及灌流渗透率，确保存活率≥85%.

6.心肌切片模型：涉及薄层组织切片，检测重点局部缺血模拟下的电生理变化及复极化斜率，要求dV/dtmax≥150V/s。

7.新生儿心肌细胞：涵盖出生后7天内心肌，检测重点发育阶段兴奋性恢复及膜电位稳定性，要求静息膜电位-80±10mV。

8.转基因小鼠心肌细胞：包括特定基因敲除或过表达模型，检测重点突变影响如动作电位时程延长，要求APD90≤250ms。

9.药物处理心肌细胞：涉及抗心律失常或心脏毒性药物暴露，检测重点IC50值精度及响应延迟，确保毒性阈值≥50μM。

10.病理模型心肌细胞：涵盖心力衰竭或心肌缺血模拟，检测重点电生理稳定性下降及传导变异，要求噪声比≥25dB。

检测方法

国际标准：

• ISO10993-5:2018医疗器械生物学评价第5部分：细胞毒性测试（动作电位记录结合细胞活力评估）
• IEC60601-2-51:2012医用电气设备第2-51部分：心脏电生理记录系统安全要求（涵盖信号采集精度）
• ISO13485:2016医疗器械质量管理体系（用于测试过程标准化）

国家标准：

• GB/T16886.5-2017医疗器械生物学评价第5部分：细胞毒性试验（与ISO差异：培养条件更严格，pH控制7.4±0.05）
• GB/T26125-2011心脏电生理检测方法（与IEC差异：采样率要求≥5kHz，低于国际10kHz）
• GB/T19001-2016质量管理体系要求（用于设备校准，差异：记录频率每日一次，国际为实时）

方法差异说明：国际标准如ISO10993-5侧重细胞毒性整体评估，而GB/T16886.5增加特定电生理参数限值；IEC标准强调设备安全带宽，GB/T26125降低采样精度要求但强化温度控制范围（36-38℃vs国际37±0.5℃）。

检测设备

1.膜片钳放大器：MultiClamp700B型（带宽范围0-10kHz，精度±0.5%）

2.微电极阵列系统：MEA2100型（通道数120，采样率20kHz）

3.心脏灌流系统：LangendorffPerfusionSystem型（流量范围1-20ml/min，压力控制±5mmHg）

4.温度控制器：TC-344B型（温度范围30-40℃，稳定性±0.1℃）

5.pH监测仪：SevenExcellence型（测量范围0-14，精度±0.01）

6.数据采集系统：PCI-6259型（采样率1.25MS/s，分辨率16位）

7.刺激发生器：S88型（电压输出0-100V，频率0.1-100Hz）

8.倒置显微镜：BX51型（放大倍数40x-100x，工作距离4mm）

9.钙成像系统：ORCA-Flash4.0型（帧率100fps，灵敏度0.1lux）

10.细胞培养箱：Heracell150i型（CO2控制5%，湿度90%）

11.离心机：5430R型（转速300-15000rpm，加速度1000xg）

12.电生理软件：pCLAMP11型（分析模块包括APD计算，实时处理延迟≤10ms）

13.信号处理器：RZ6型（处理带宽20kHz，噪声≤1μV）

14.氧气控制器：ProOx110型（O2浓度控制1-21%，精度±0.1%）

15.振动隔离台：63-500型（隔振频率0.5Hz，振幅衰减≥90%）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

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。

以上是与"心脏灌流心肌细胞动作电位测试"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。