CN111684075A - 药物应答性评价方法和药物应答性评价系统 - Google Patents

药物应答性评价方法和药物应答性评价系统 Download PDF

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Abstract

药物应答性评价方法,将通过分化诱导而制作的心肌样细胞(180)装载在具有电极的基板(100)上(S102);对心肌样细胞(180)施与药物(S104);在施与药物之后,介由电极以规定期间对心肌样细胞(180)持续地施加脉冲电流或脉冲电压(S106~S110);经过规定期间之后,测定心肌样细胞(180)的脉动特性(S112);基于脉动特性来评价心肌样细胞(180)对药物的应答性(S114)。

Description

药物应答性评价方法和药物应答性评价系统
技术领域
本发明涉及用于评价心肌样细胞对药物的应答性的药物应答性评价方法和药物应答性评价系统。
背景技术
药品的心脏毒性作为药品中止售卖的理由占较大的比例。于是,要求正确地评价心肌细胞对药品的应答性的技术。例如,专利文献1中,对暴露于包含药物的液体流的心肌细胞群体施加强制脉动刺激,由其应答来评价药物的心脏毒性的程度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/043820号
发明内容
然而,对于通过分化诱导制作的心肌样细胞,在具备电极的基板上进行培养的情况下,会形成不能在比较短期内进行评价的状态。即,即使不施与药物,心肌样细胞也不能在比较短期内维持正常的脉动。因此,评价心肌样细胞对药物的长期应答性是困难的,使用心肌样细胞进行药物的慢性心脏毒性检查是困难的。
于是,本发明提供能够评价通过分化诱导制作的心肌样细胞对药物的长期应答性的药物应答性评价方法等。
本发明的一个方式所涉及的药物应答性评价方法是,将通过分化诱导制作的心肌样细胞装载在具有电极的基板上,对所述心肌样细胞施与药物,在施与所述药物之后,介由所述电极以规定期间对所述心肌样细胞持续地施加脉冲电流或脉冲电压,经过所述规定期间之后,测定所述心肌样细胞的脉动特性,基于所述脉动特性来评价所述心肌样细胞对所述药物的应答性。
此外,其包括的或具体的方式可以通过装置、系统、集成电路、计算机程序或计算机可读取的记录介质实现,也可以通过装置、系统、方法、集成电路、计算机程序和计算机可读取的记录介质的任意组合实现。计算机可读取的记录介质包含例如CD-ROM(只读式光盘,Compact Disc-Read Only Memory)等非挥发性的记录介质。
根据本发明,能够评价通过分化诱导制作的心肌样细胞对药物的长期应答性。本发明的一个方式中的进一步的优点和效果由说明书和附图表明。该优点和/或效果通过几个实施方式以及说明书和附图中记载的特征而分别提供,但为了获得1个或1个以上的同一特征未必要全部提供。
附图说明
图1是显示实施方式1所涉及的药物应答性评价系统的构成的框图。
图2是显示实施方式1中的基板的平面图。
图3是显示实施方式1中的基板的放大平面图。
图4是显示实施方式1中的第1电极或第2电极的平面图。
图5是实施方式1中的第1电极或第2电极的剖面图。
图6是显示实施方式1所涉及的药物应答性评价方法的流程图。
图7是实施方式1中装载了心肌样细胞的基板的剖面图。
图8是显示表示实施方式1中的脉冲电流的一例的图形的图。
图9是显示表示随着心肌样细胞的脉动而产生的细胞外电位的时间变化的典型例的图形的图。
图10是显示实施方式2所涉及的药物应答性评价方法的流程图。
图11是显示实施方式2中的第1脉动特性的测定处理的流程图。
图12A是显示实施例中的FPDc的图形的图。
图12B是显示比较例中的FPDc的图形的图。
具体实施方式
以下,对于实施方式参照附图具体进行说明。
此外,以下所说明的实施方式均显示包括的或具体的例子。以下实施方式中显示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置和连接形态、步骤、步骤的顺序等为一例,并非限定权利要求书的主旨。另外,对于以下实施方式中的构成要素中在显示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。另外,各图未必是严密地进行了图示。各图中,对于实质上相同的构成附以相同的符号,省略或简化重复的说明。
(实施方式1)
首先,对于实施方式1参照附图具体进行说明。
[药物应答性评价系统的构成]
首先,对于药物应答性评价系统的全体的构成参照图1进行说明。
图1是显示实施方式1所涉及的药物应答评价系统的构成的框图。药物应答评价系统具备基板100、脉冲电流发生器200、电位测定装置300和控制装置400。
基板100在表面具有多个电极。在基板100的表面装载通过分化诱导制作的心肌样细胞,对该心肌样细胞施与药物。多个电极至少包含第1电极和测定电极。此外,关于基板100的详细构成,使用附图在后面叙述。
心肌样细胞是指与心肌细胞显示同样的性质的细胞。例如,心肌样细胞是由多能干细胞通过分化诱导制作的细胞。
多能干细胞是具有自我复制能力和分化多能性的细胞。作为多能干细胞,可以使用例如胚胎干(ES)细胞、和诱导多能干(iPS)细胞。此外,如果通过多能干细胞的制作技术的进步或所派生的别的技术,产生了与ES细胞和iPS细胞不同的多能干细胞,则也可以使用该多能干细胞。此外,心肌样细胞不限于由多能干细胞通过分化诱导制作的细胞。例如,心肌样细胞也可以是通过将采集的生物体内细胞(例如心脏成纤维细胞)人工地进行分化诱导而制作的细胞。即,心肌样细胞也可以是不经由多能干细胞而制作的细胞。
脉冲电流发生器200与多个电极中的至少第1电极电连接,产生脉冲电流。其结果是脉冲电流发生器200介由第1电极对心肌样细胞施加脉冲电流。
电位测定装置300与多个电极中的至少测定电极电连接,测定由心肌样细胞的脉动而产生的细胞外电位的时间变化。具体地,电位测定装置300例如为细胞电位测定用的放大器,对测定电极与参比电极之间的电位差进行测定。
控制装置400具备处理器401和存储器402。存储器402中存储例如指令或软件程序。在执行指令或软件程序时,处理器401进行以下工作。首先,处理器401介由脉冲电流发生器200和第1电极,对施与了药物的心肌样细胞以规定期间持续地施加脉冲电流。进而,处理器401在经过规定期间之后,介由电位测定装置300和测定电极测定心肌样细胞的脉动特性。然后,处理器401基于测定的脉动特性评价经过规定期间之后的心肌样细胞对药物的应答性。
所谓以规定期间持续地施加脉冲电流,是指在规定期间内的几乎全部时间施加脉冲电流。此外,规定期间内允许暂时中断脉冲电流的施加。即,持续的脉冲电流的施加中允许以与规定期间相比比较短的时间中断施加。
作为规定期间,使用例如适合慢性的毒性检查的期间、即比较长的期间。具体地,作为规定期间的长度,例如为16天以上,或30天以上。
[基板的构成]
接着,对于实施方式1所涉及的基板100的构成的一例,参照图2~图5具体进行说明。图2是实施方式1所涉及的基板的平面图。如图2所示,基板100具备玻璃板1、布线3、围绕部件10、绝缘膜40和有机硅树脂片60。
玻璃板1具有例如0.7毫米的厚度和50毫米×50毫米的2500平方毫米的面积。玻璃板1的表面形成有布线3。
各布线3中一端形成电接触点2,另一端形成电极。布线3可以通过例如使用光致抗蚀剂将具有150纳米的厚度的氧化铟锡膜进行蚀刻来形成。
图2中,布线3的数为68根。即,基板100具备68个电极和68个电接触点。68个电极包含16个电极组6、和4个参比电极4。16个电极组6各自包含4个电极。此外,电极的数为一例,不限于此。
绝缘膜40例如由感光性丙烯酸树脂形成,覆盖玻璃板1的表面。但是,电接触点2、电极组6和参比电极4不被绝缘膜40覆盖。
围绕部件10围绕包含电极组6和参比电极4的区域。这里,围绕部件10是形成圆形的壁的玻璃部件。围绕部件10具有例如22毫米的内径、25毫米的外径、和10毫米的高。
有机硅树脂片60在被围绕部件10所围绕的区域内覆盖绝缘膜40之上。但是,电极组6和参比电极4的周围区域不被有机硅树脂片60所覆盖。通过该有机硅树脂片,多个电极组6的周围区域分别被划分。由此,对于装载在多个电极组6的周围区域的每一个周围区域的心肌样细胞,能够抑制装载在其他周围区域的心肌样细胞的影响。有机硅树脂片60例如具有约1毫米的膜厚,使用有机硅粘接剂粘接在绝缘膜40上。
其中,对于电极组6及其周围区域,参照图3进行说明。图3是实施方式1所涉及的基板的放大平面图。具体地,图3是图2的区域A的放大图。
如图3所示,电极组6的周围区域被绝缘膜40覆盖,而不被有机硅树脂片60覆盖。此外,电极组6所包含的各电极不被绝缘膜40覆盖。即,各电极在基板100的表面露出。
电极组6包含第1电极31、第2电极32和测定电极33。第1电极31和第2电极32介由电接触点2而与脉冲电流发生器200电连接。测定电极33介由电接触点2而与电位测定装置300电连接。
在绝缘膜40和电极组6上,多个绝缘性纤维50以规定间隔向同一方向延伸。本实施方式中,多个绝缘性纤维50延伸的方向在平视基板100时,为与连接第1电极31和第2电极32的直线平行的方向(图3的左右方向)。此外,这里,平行的方向中除了严格平行的方向以外,也包含可以与严格平行看作实质上相同的范围内的方向。
多个绝缘性纤维50具有细胞相容性,例如,由聚甲基戊二酰亚胺制成。多个绝缘性纤维50可以通过例如,将通过静电纺丝法在表面形成了多个纳米纤维的铝带按压在绝缘膜40和电极组6上然后再剥下,从而配置在绝缘膜40和电极组6上。
其中,对于电极组6所含的电极(第1电极31、第2电极32或测定电极33)的结构参照图4和图5具体进行说明。图4是实施方式1所涉及的第1电极、第2电极或测定电极的平面图。图5是实施方式1所涉及的第1电极、第2电极或测定电极的剖面图。具体地,图5是沿着图4的v-v剖面线的剖面图。
第1电极31、第2电极32或测定电极33是布线3的未被绝缘膜40覆盖的部分。第1电极31、第2电极32或测定电极33的表面被绝缘性纤维50和铂黑5覆盖。铂黑5通过例如镀覆处理,从而覆盖布线3的未被绝缘膜40和绝缘性纤维50覆盖的部分。布线3的被铂黑5覆盖部分作为电极发挥作用。
此外,参比电极4也具有与电极组6的各电极同样的结构,在基板100的表面露出。此外,参比电极4的尺寸也可以与电极组6的各电极的尺寸不同。参比电极4与电位测定装置300电连接。
[药物应答性评价方法]
关于使用这样的基板100来评价药物的应答性的方法,参照图6~图9具体进行说明。图6是显示实施方式1所涉及的药物应答性评价方法的流程图。图7是在实施方式1中装载了心肌样细胞的基板的剖面图。此外,图7是说明用的概略图,与图2的构成并不严格一致。
首先,将通过分化诱导制作的心肌样细胞180装载在基板100上(S102)。例如,制备含有心肌样细胞180的液体培养基182,通过对被围绕部件10围绕的基板100上的区域供应液体培养基182,从而如图7所示那样将心肌样细胞180装载在基板100上。
其结果是,第1电极31的表面、第2电极32的表面、和区域C被心肌样细胞180覆盖。另一方面,参比电极4的表面不被心肌样细胞180覆盖。参比电极4与液体培养基182相接,保持液体培养基182的电位为参比电位(GND)。
接着,对心肌样细胞180施与药物(S104)。即,对包含心肌样细胞180的液体培养基182施与药物。评价心肌样细胞180对这里所施与的药物的应答性。即,所施与的药物是例如作为心脏毒性的评价对象的药物。
接着,控制装置400的处理器401使脉冲电流发生器200产生脉冲电流,开始对心肌样细胞180的脉冲电流的施加(S106)。对于脉冲电流,参照图8进行说明。图8是显示实施方式1中的脉冲电流的一例的图形。
脉冲电流具有例如0.333秒~2秒(图8中为0.5秒)的周期。1次脉冲电流为正或负的任一者。图8中,首先施加负的脉冲电流,连续施加正的脉冲电流。在施加负的脉冲电流期间,电流从心肌样细胞180流到第1电极31或第2电极32。另一方面,在施加正的脉冲电流期间,电流从第1电极31或第2电极32流到心肌样细胞180。
图8中,1次脉冲电流具有例如0.05毫秒~4毫秒(图8中为0.4毫秒)的时间长、和1~20微安培(图8中为6微安培)的高度(即,电流值)。脉冲电流的大小(即,图8中的1次脉冲的面积)为例如0.1纳库伦~1.0纳库伦。另外,脉冲电流的大小相对于第1电极31或第2电极32的面积的比为例如0.04库伦/平方米~0.4库伦/平方米。负的脉冲电流的大小(即,图8中的负的脉冲的面积)与正的脉冲电流的大小(即,图8中的正的脉冲的面积)一致。
控制装置400的处理器401判定从施加脉冲电流开始,或从施加药物开始,是否经过了规定期间(S108)。其中,在未经过规定期间的情况(S108的否)下,处理器401重复步骤S108的处理。另一方面,在经过了规定期间的情况(S108的是)下,处理器401结束对心肌样细胞180的脉冲电流的施加(S110)。由此,在施与药物之后,对心肌样细胞180以规定期间持续地施加脉冲电流。
接着,控制装置400的处理器401测定心肌样细胞180的脉动特性(S112)。具体地,处理器401使电位测定装置300在一定期间对测定电极33和参比电极4之间的电位差进行测定,从而测定伴随心肌样细胞180的脉动而产生的细胞外电位的时间变化。作为一定期间,使用例如1分钟左右的期间。处理器401基于这样测定而得的细胞外电位的时间变化计算出脉动特性。
作为脉动特性,使用例如FPDc。FPDc是使用ISI进行了修正的FPD,是评价心肌样细胞的状态的指标。ISI表示脉动间隔,FPD表示心肌样细胞收缩的期间。
其中,对于FPDc与FPD和ISI的关系,参照图9进行说明。图9是显示伴随心肌样细胞的脉动而产生的细胞外电位的时间变化的典型例的图形。如图9所示,FPD和ISI均由细胞外电位的时间变化得到。
具体地,在细胞外电位的时间变化中,FPD由大的峰和小的峰之间的时间间隔得到。ISI由大的峰之间的时间间隔得到。使用这样由细胞外电位的时间变化得到的FPD(毫秒)和ISI(秒),由以下式计算出FPDc(毫秒)。
FPDc=FPD/(ISI)1/3
最后,控制装置400的处理器401基于脉动特性,评价心肌样细胞180对药物的应答性(S114)。例如,处理器401基于未施与药物的心肌样细胞180的FPDc、和施与了药物的心肌样细胞180的FPDc,评价心肌样细胞180对药物的应答性。更具体地,例如,在未施与药物的心肌样细胞180与施与药物后的心肌样细胞180之间,比较FPDc在下限阈值和上限阈值的范围内维持的天数(以下,称为维持天数)进行比较。并且,例如,在施与药物后的心肌样细胞180的维持天数比未施与药物的心肌样细胞180的维持天数短规定天数以上的情况下,判断该药物有心脏毒性。
[效果等]
如以上那样,根据本实施方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,在施与药物之后,可以介由第1电极31和第2电极32,以规定期间持续地对心肌样细胞180施加脉冲电流。心肌样细胞180的特性通过脉冲电流而长期稳定化。因此,在施与药物之后经过规定期间后,评价心肌样细胞180对药物的应答性时,能够抑制伴随心肌样细胞180的时间经过而产生的特性劣化的影响。即,能够评价心肌样细胞180对药物的长期应答性。
另外,根据本实施方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,作为对心肌样细胞180持续地施加脉冲电流的规定期间,使用30天以上的期间。由此,能够保持慢性心脏毒性检查所需的期间的长度,可以使用心肌样细胞180进行药物的慢性心脏毒性检查。
另外,根据本实施方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,基板100可以在表面具有隔开规定间隔并向同一方向延伸的多个绝缘性纤维50。因此,能够使心肌样细胞180沿着绝缘性纤维50所延伸的方向组织化,能够激活心肌样细胞180的脉动。其结果是,与没有绝缘性纤维50的情况相比,能够抑制心肌样细胞180的特性的劣化,能够评价心肌样细胞180的对药物的更长期应答性。
(实施方式2)
接着,对于实施方式2进行说明。本实施方式中,主要在以下方面与上述实施方式1不同:在施与药物之前也对心肌样细胞施加脉冲电流的方面;以及在施与药物之后不仅在对心肌样细胞持续地施加脉冲电流的期间后、而且在期间内也测定脉动特性的方面。以下,以与上述实施方式1不同的方面为中心,对于本实施方式参照附图具体进行说明。
此外,本实施方式所涉及的药物应答性评价系统的构成与实施方式1实质上相同,所以省略图示和说明。
[药物应答性评价方法]
对于药物应答性评价方法,参照图10和图11具体进行说明。图10是显示实施方式2所涉及的药物应答性评价方法的流程图。
首先,与实施方式1同样地,将心肌样细胞180装载在基板100上(S102)。接着,控制装置400的处理器401使脉冲电流发生器200产生脉冲电流,开始对心肌样细胞180的脉冲电流的施加(S202)。例如,处理器401在将心肌样细胞180装载在基板100上之后4天后(培养天数第4天)起,开始脉冲电流的施加。作为脉冲电流,可以使用例如图8的脉冲电流。
控制装置400的处理器401判定从施加脉冲电流起是否经过了第1规定期间(S204)。其中,在未经过第1规定期间经过的情况(S204的否)下,处理器401重复步骤S108的处理。另一方面,在经过了第1规定期间的情况(S204的是)下,对包含心肌样细胞180的液体培养基182施与药物(S206)。由此,在施与药物之前,对心肌样细胞180以第1规定期间持续地施加脉冲电流。
作为第1规定期间的长度,使用心肌样细胞180的成熟化所需的期间的长度。例如,作为第1规定期间的长度,使用10天~14天。
控制装置400的处理器401判定现在是否是测定时机(S208)。例如,处理器401在现在时刻是规定时刻的情况下,判定现在时刻是测定时机。另外例如,处理器401在从上次脉动特性的测定(未测定的情况下为药物的施与)起的经过时间为规定时间(例如12小时、24小时、或48小时等)的情况下,判定现在是测定时机。
其中,在判定现在是测定时机的情况(S208的是)下,处理器401测定心肌样细胞180的第1脉动特性(S210)。关于该第1脉动特性的测定的详细使用图11在后面叙述。然后,处理器401判定从施与药物起是否经过了第2规定期间(S108)。另一方面,在判定现在不是测定时机的情况(S208的否)下,处理器401跳过第1脉动特性的测定,判定从施与药物起是否经过了第2规定期间(S108)。
其中,在没有经过第2规定期间的情况(S108的否)下,返回步骤S208。由此,在第2规定期间内以一定周期重复而测定心肌样细胞180的第1脉动特性。另一方面,在经过了第2规定期间经过的情况(S108的是)下,处理器401结束对心肌样细胞180的脉冲电流的施加(S110)。由此,在施与药物之后,对心肌样细胞180以第2规定期间持续地施加脉冲电流。
接着,控制装置400的处理器401测定心肌样细胞180的第2脉动特性(S112)。进而,处理器401基于第1脉动特性和第2脉动特性,评价心肌样细胞180对药物的应答性(S114)。
[第1脉动特性的测定处理]
这里,对于第1脉动特性的测定处理,参照图11具体进行说明。图11是显示实施方式2中的第1脉动特性的测定处理的流程图。
首先,控制装置400的处理器401使脉冲电流的施加暂时停止(S2042)。然后,处理器401测定心肌样细胞180的第1脉动特性(S2044)。例如,处理器401在停止脉冲电流的施加之后,为了稳定心肌样细胞180的自发脉动而等待充分的时间,然后测定第1脉动特性。作为为了稳定心肌样细胞180的自发脉动的充分时间,可以采用例如10分钟左右。
然后,控制装置400的处理器401再次开始脉冲电流的施加(S2043)。这样,为了第1脉动特性的测定而暂时中断脉冲电流的施加比较的短期间(例如11分钟左右)之后,脉冲电流的施加再次开始。
[效果等]
如以上那样,根据本实施方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,能够在第2规定期间内测定心肌样细胞180的第1脉动特性。因此,能够获得从施与药物到经过第2规定期间之间的心肌样细胞180的脉动特性的经过,能够更详细地评价心肌样细胞180对药物的应答性。
另外,根据本实施方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,在第1脉动特性的测定中,可以暂时停止脉冲电流的施加。因此,能够抑制脉冲电流对第1脉动特性的影响,能够测定心肌样细胞180的自发脉动的特性。
另外,根据本实施方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,能够在施与药物之前,对心肌样细胞180以第1规定期间持续地施加脉冲电流。由此,能够促进心肌样细胞180的成熟化,能够评价具有更接近心肌细胞的特性的心肌样细胞180对药物的应答性。
(实施例)
接着,对于使用上述各实施方式所涉及的基板对心肌样细胞施加了脉冲电流的实施例进行说明。本实施例中,不进行药物的施与而对心肌样细胞施加了脉冲电流。首先,对于实施条件进行说明。
本实施例中,使用由人来源的iPS细胞分化而成的心肌样细胞。作为液体培养基,使用适合心肌样细胞的液体培养基(按照心肌样细胞的销售商的说明书所记载的方案制备的液体培养基)。基板上的心肌样细胞的密度为1.5×10 4细胞/平方毫米。
作为基板,使用从上述实施方式1中说明的基板除去了绝缘性纤维而得的基板。具体地,第1电极、第2电极和测定电极的各自的尺寸为15微米×170微米。电极组所含的2个相邻的电极间的距离为4毫米。参比电极的面积为200微米。
脉冲电流使用图8的脉冲电流。除去交换液体培养基之外,在培养天数第4天至第30天对心肌样细胞施加脉冲电流。
对于伴随心肌样细胞的脉动而产生的细胞外电位的时间变化,通过以1天周期测定参比电极与测定电极之间的电位差1分钟来测定。此外,在细胞外电位的时间变化的测定之前暂时停止脉冲电流的施加10分钟。
由这样测定得到的细胞外电位的时间变化得到实施例中的FPDc。图12A是实施例中的FPDc的图形。图12B是比较例中的FPDc的图形。比较例中,没有施加脉冲电流。比较例中的除脉冲电流以外的条件与实施例相同。
图12A和图12B中的下限阈值和上限阈值表示能够在药物应答性评价中利用的心肌样细胞的FPDc的范围。这里,作为下限阈值和上限阈值,分别使用300毫秒和450毫秒。
如由图12A明确的那样,本实施例中,从培养天数第4天至第30天FPDc维持在300毫秒~450毫秒之间。另一方面,如由图12B明确的那样,比较例中,随着培养天数而FPDc增加,在培养天数第10天以后超过450毫秒。
这样,通过一边施加脉冲电流而施加刺激一边培养心肌样细胞,能够抑制心肌样细胞随着培养天数产生的FPDc的增加,使心肌样细胞的特性长期(30天以上)为稳定的状态。
(其他实施方式)
以上,对于本发明的1个或多个方式所涉及的药物应答性评价系统和药物应答性评价方法,基于实施方式进行了说明,但本发明不限于该实施方式。只要不脱离本发明的宗旨,对本实施方式进行本领域技术人员能够想到的各种变形而得的方式、将不同实施方式中的构成要素组合而构建的方式,也包含在本发明的1个或多个方式的范围内。
例如,在上述各实施方式中,在基板100的表面配置了向同一方向延伸的多个绝缘性纤维50,但不限于此。例如,多个绝缘性纤维延伸的方向也可以是与上述各实施方式中的多个绝缘性纤维50延伸的方向不同的方向。另外,基板100也可以不具备绝缘性纤维50。这种情况下,也能够通过脉冲电流而使心肌样细胞180的特性稳定化,能够评价心肌样细胞180对药物的长期应答性。此外,上述各实施方式中,对于液体培养基182的交换没有特别说明,但液体培养基182也可以每隔一定期间(例如2天)进行交换。这种情况下,在交换后的液体培养基中施与药物,在液体培养基交换前后使药物的浓度保持一定。
此外,上述各实施方式中,作为脉动特性使用了FPDc,但不限于此。例如,作为脉动特性,可以使用FPD,也可以使用其他特征量。
此外,上述各实施方式中,使用了图8的脉冲电流,但脉冲电流不限于此。例如,脉冲电流的周期、脉冲宽度、脉冲高度、或它们的任意组合也可以根据心肌样细胞180调整。另外,也可以代替脉冲电流而使用脉冲电压。这种情况下,代替脉冲电流发生器,而使用脉冲电压发生器。
此外,在上述各实施方式中,参比电极4设置在基板100的表面,但不限于此。例如,参比电极4也可以以与围绕部件10内被供应至区域的液体培养基182相接的方式,设置于围绕部件10。
另外,本发明的药物应答性评价方法也包含如下所述的实施方式。
药物应答性评价方法,包括:
获取通过分化诱导制作的心肌样细胞的脉动特性的获取步骤、和
基于所述脉动特性来评价所述心肌样细胞对药物的应答性的评价步骤,所述脉动特性是
对装载在具有电极的基板上的所述心肌样细胞施与药物,
在施与所述药物之后,介由所述电极以规定期间对所述心肌样细胞持续地施加脉冲电流或脉冲电压而测定的。
包括上述获取步骤和评价步骤的药物应答性评价方法可以通过服务器装置来执行。例如,可以以服务器装置与终端装置介由网络连接,服务器装置对于从终端装置输入的关于脉动特性的信息进行评价处理,将评价结果输入到终端装置的方式构成。
产业可利用性
本发明可以在检查药品的慢性心脏毒性的装置中利用。
符号说明
1 玻璃板
2 电接触点
3 布线
4 参比电极
5 铂黑
6 电极组
10 围绕部件
31 第1电极
32 第2电极
33 测定电极
40 绝缘膜
50 绝缘性纤维
60 有机硅树脂片
100 基板
180 心肌样细胞
182 液体培养基
200 脉冲电流发生器
300 电位测定装置
400 控制装置
401 处理器
402 存储器

Claims (9)

1.药物应答性评价方法,
将通过分化诱导制作的心肌样细胞装载在具有电极的基板上,
对所述心肌样细胞施与药物,
在施与所述药物之后,介由所述电极以规定期间对所述心肌样细胞持续地施加脉冲电流或脉冲电压,
在经过所述规定期间之后,测定所述心肌样细胞的脉动特性,
基于所述脉动特性,评价所述心肌样细胞对所述药物的应答性。
2.根据权利要求1所述的药物应答性评价方法,
所述规定期间是30天以上的期间。
3.根据权利要求1或2所述的药物应答性评价方法,
所述脉动特性是FPDc。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的药物应答性评价方法,
所述脉动特性是第2脉动特性,
进一步,在所述规定期间内测定所述心肌样细胞的第1脉动特性,
基于所述第1脉动特性和所述第2脉动特性,评价所述心肌样细胞对所述药物的应答性。
5.根据权利要求4所述的药物应答性评价方法,
在所述第1脉动特性的测定中,暂时停止所述脉冲电流或所述脉冲电压的施加。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的药物应答性评价方法,
所述规定期间是第2规定期间,
进一步,在施与所述药物之前,介由所述电极以第1规定期间对所述心肌样细胞持续地施加脉冲电流或脉冲电压。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的药物应答性评价方法,
所述心肌样细胞是由多能干细胞通过分化诱导制作的细胞。
8.药物应答性评价系统,
具备在表面具有包含第1电极和测定电极的多个电极的基板,
在所述基板的所述表面装载施与了药物的心肌样细胞,所述心肌样细胞是通过分化诱导制作的心肌样细胞,
该药物应答性评价系统进一步具备:
与所述第1电极电连接的脉冲电流发生器或脉冲电压发生器、
与所述测定电极电连接的电位测定装置、和
具有处理器和存储器的控制装置,
所述处理器如下工作:使用所述存储器,
介由所述脉冲电流发生器或脉冲电压发生器和所述第1电极,以规定期间对施与了所述药物的所述心肌样细胞持续地施加脉冲电流或脉冲电压,
在经过所述规定期间后,介由所述电位测定装置和所述测定电极,测定所述心肌样细胞的脉动特性,
基于测定而得的所述脉动特性,评价所述心肌样细胞对所述药物的应答性。
9.根据权利要求8所述的药物应答性评价系统,
所述基板在所述表面具有隔开规定间隔并向同一方向延伸的多个绝缘性纤维。
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