[发明专利]人诱导多能干细胞衍生的心肌细胞的内向整流的电子表达

权利要求书

1.一种用于产生改善的iPSC衍生的心肌细胞的动作电位形态的系统，该系统包含：

包含电极的膜片钳，其配置成用于测量肌细胞的膜电压(V_m)；

与所述电极电子通信的生成电路，所述生成电路配置为：

基于所述膜电压计算内向整流电流(I_K1)的值；

将根据所确定的内向整流电流合成的内向整流电流提供给所述电极以产生来自所述肌细胞的具有改善形态的动作电位。

2.如权利要求1所述的系统，其中根据下式确定合成的内向整流电流的值：

3.如权利要求1所述的系统，其中所述生成电路配置为重复地计算值并以采样频率提供电流。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述生成电路包括处理器，其被编程为：

基于膜电压计算合成的内向整流电流(I_K1)的值；以及

将根据所确定的值合成的内向整流电流提供给所述电极以产生来自所述肌细胞的具有改善形态的动作电位。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述系统配置为用于测量所述肌细胞的动作电位。

6.权利要求5所述的系统，其中所述膜片钳配置为电流钳。

7.如权利要求1所述的系统，还包括：将所述合成的内向整流电流添加至所述膜片钳的刺激电流以产生输入电流的加法电路，由此将所述合成的内向整流电路作为输入电流的分量提供给所述电极。

8.如权利要求7所述的系统，其中在所述加法电路之前所述生成电路还包括用于衰减所述合成的内向整流电流的电位计。

9.一种用于产生改善的iPSC衍生的心肌细胞的动作电位形态的方法，该方法包括以下步骤：

测量肌细胞的膜电压(V_m)；

基于肌细胞的膜电压计算内向整流电流(I_K1)的值；以及

将根据所述内向整流电流的计算值合成的内向整流电流施加到肌细胞以产生具有改善形态的动作电位。

10.如权利要求9所述的方法，其中根据下式确定所述内向整流电流的值：

11.如权利要求9所述的方法，还包括随时间记录作为所述肌细胞的动作电位的膜电压的步骤。

12.一种用于确定iPSC衍生的心肌细胞是否表现出心室特征或心房特征的方法，该方法包括以下步骤：

在一段时间内以采样频率对肌细胞的膜电压(V_m)进行采样；

计算多个合成的内向整流电流(I_K1)的值，每个值基于膜电压样本，根据下式计算所述值：

将根据所计算的值合成的内向整流电流施加到所述肌细胞以产生来自所述肌细胞的具有改善形态的动作电位；以及

由所产生的有规律的动作电位确定所述肌细胞是否为心室肌细胞或心房肌细胞。

13.如权利要求12所述的方法，还包括调节所施加的合成的内向整流电流，以使所述肌细胞的所述动作电位与心室肌细胞的所述动作电位更紧密地匹配的步骤。

14.如权利要求12的方法，还包括调节所施加的合成的内向整流电流，以使所述肌细胞的所述动作电位与心房肌细胞的所述动作电位更紧密地匹配的步骤。