[发明专利]用于iPSC和ESC衍生的心肌细胞的功能成熟的方法和系统

权利要求书

1.一种使功能未成熟的心肌细胞成熟的方法，所述方法包括：

a)提供被配置为培养搏动细胞、使搏动细胞电起搏并监测搏动细胞搏动的系统；

b)在该系统中培养未成熟心肌细胞；

c)监测未成熟心肌细胞，以将心肌细胞搏动表征为同步或不同步；和

d)如果是同步的，则按照诱导成熟的脉冲谱使未成熟心肌细胞电起搏，直到未成熟心肌细胞成熟为功能上成体的心肌细胞为止。

2.权利要求1的方法，其中所述系统包括细胞-基底阻抗监测电极阵列，所述阵列位于基底上并且与阻抗分析器可操作连接，用于监测该系统中培养的细胞群的细胞-基底阻抗。

3.权利要求1的方法，其中所述系统包括细胞外记录电极阵列，所述阵列与细胞外记录放大器可操作连接，用于对该系统中培养的细胞群进行细胞外记录。

4.权利要求1的方法，其中所述系统包括基底上的细胞-基底阻抗监测电极阵列、基底上的细胞外记录电极阵列、阻抗分析器和细胞外记录放大器，其中所述系统被配置为监测细胞-基底阻抗并对该系统中培养的细胞群进行细胞外记录。

5.权利要求1的方法，其中未成熟心肌细胞衍生自诱导的多能干细胞(iPSC)或胚胎干细胞(ESC)。

6.权利要求1的方法，其中监测未成熟心肌细胞的步骤包括监测未成熟心肌细胞的细胞-基底阻抗。

7.权利要求1的方法，其中监测未成熟心肌细胞的步骤包括对未成熟心肌细胞进行细胞外记录。

8.权利要求1的方法，其中表征心肌细胞搏动是否同步是通过确定未成熟心肌细胞的搏动速率并随时间比较该搏动速率来进行的。

9.权利要求1的方法，其中如果心肌细胞搏动不同步，则所述方法进一步包括使未成熟心肌细胞电起搏，直到心肌细胞搏动同步为止。

10.权利要求9的方法，其中使搏动同步的电起搏是在恒定频率下的。

11.权利要求1的方法，其中脉冲谱包括矩形脉冲形状。

12.权利要求1的方法，其中脉冲谱包括0.7V至1V的脉冲强度。

13.权利要求1的方法，其中脉冲谱包括从0.1毫秒到0.2毫秒的脉冲持续时间。

14.权利要求1的方法，其中脉冲谱包括1Hz至2Hz之间的脉冲频率。

15.权利要求1的方法，其中脉冲谱包括随时间增加的脉冲频率。

16.权利要求15的方法，其中所述增加的脉冲频率历时几天到几周增加。

17.权利要求15的方法，其中所述增加的脉冲频率随着时间推移频率加倍。

18.权利要求15的方法，其中所述增加的脉冲频率从0.75Hz增加到2Hz。

19.权利要求1的方法，其中所述功能上成体的或成熟心肌细胞包括正性搏动力-频率关系，而未成熟心肌细胞包括负性搏动力-频率关系。

20.权利要求1的方法，其中使未成熟心肌细胞起搏直到其显示出正性搏动力-频率关系为止。