卢珺 Heming Wei张广钦

微矩阵电极系统(Multielectrode array，MEA)是一个进行体外实验的简易且具有创新意义的研究工具。其包括数据采集系统，MEA信号放大器和温控系统，MEA信号放大器的核心部件含有60个钛金微电极。通过MEA信号放大器可记录到细胞及组织(心肌，脑片和肌肉)的电生理信号。数据可由内置软件计算分析。

自MEA问世30多年以来，相关的技术不断改进。因其高效快捷的特点，MEA技术受到越来越多研究者的重视。其应用范围从最初的脑片扩展到到体外培养的细胞以及多功能干细胞，如小鼠和人类的胚胎干细胞 (Embryonic stem cells，ESC)以及诱导多功能干细胞分化为神经细胞或者心肌细胞。多功能干细胞分化的心肌和神经细胞可反映人类在体细胞的生理特性，故可作为有价值的体外(细胞)疾病模型和药物筛选工具，甚至自体细胞治疗。目前，包括抗心律失常药在内的许多心血管药物都作用于不同的离子通道。然而，抗心律失常药同样会导致心律失常的副作用［1］。诸如小鼠等动物模型被应用于研究遗传型心律失常患者的基因突变的功能性改变。但因为小鼠与人类在心肌上离子通道的类型和分布存在差异，且小鼠动作电位时程更短，心律更快(=600bpm)，因此小鼠模型不能显现出与人类相同的表现型［2］。2007年，科学家利用 c-Myc，Oct3/4，SOX2，Klf4这4种转录因子组合或者Oct-4，Sox2，Nanog，Lin 28将人的体细胞重编程为iPS细胞［3，4］。iPS的问世，为药物开发的早期工作中，特别是对药理、代谢和毒性评价提供了人类各种细胞的生理模型。MEA系统作为一个简单新颖的实验工具，可对iPS分化的心肌细胞进行长期的体外研究。……