パッチクランプによる活動電位測定

カレントクランプにより、心筋細胞の膜電位の時間変化を直接記録します。脱分極、再分極、拍動リズムを解析し、薬剤が心筋の興奮性に及ぼす影響や、電気生理学的な作用機序の研究を支援します。

対応する研究モデル

初代心筋細胞、iPSC由来心筋細胞、心臓オルガノイド・心臓様組織に対応します。モデルの由来、培養による成熟度、組織の厚さ、記録部位へのアクセスのしやすさによって、実験方法と結果の解釈は異なります。

評価指標	解析内容
活動電位持続時間	波形品質に応じて、APD10、APD50、APD90など各再分極レベルまでの持続時間を解析します。
活動電位波形	振幅、最大拡張期電位、立ち上がり、三角形化などの特徴を評価します。
拍動リズムと異常イベント	周期長、拍動間変動、判定基準を満たす早期後脱分極・遅延後脱分極などのイベントを評価します。

解析できる指標は、細胞種、記録の安定性、刺激プロトコルによって異なります。温度、ペーシング条件、基礎拍動頻度が異なる結果は、それぞれの実験条件を踏まえて比較します。

心臓オルガノイド・心臓様組織では、記録のしやすさに応じて、組織内の適切な細胞または単離細胞を選定します。記録結果は測定した細胞の特性を示すものであり、組織内のすべての細胞の電気活動を直接代表するものではありません。

活動電位測定は、カルシウムイメージング、収縮解析、細胞外電位測定を相互に補完します。細胞外電位と光学的な膜電位信号は測定原理が異なるため、パッチクランプによる絶対膜電位の記録をそのまま置き換えることはできません。

研究目的に応じて、モデル、処理濃度、曝露時間、対照条件、反復数を設定します。結果は試料の状態と品質管理情報を踏まえて解析します。