В области оценки кардиобезопасности лекарственных препаратов обновлённый в 2022 году документ ICH E14/S7B Q&A прямо указывает на приоритетное проведение patch-clamp экспериментов с hERG-каналами при температуре, близкой к физиологической — 35–37 °C. Температурный контроль при проведении in vitro patch-clamp экспериментов напрямую влияет на точность и воспроизводимость результатов. Стабильное поддержание физиологической температуры является ключевым условием для корректного моделирования физиологического состояния клеток и точного изучения механизмов действия лекарств.
Система температурного контроля MappingLab, специально разработанная для in vitro patch-clamp экспериментов в области оценки кардиобезопасности препаратов, благодаря высокой точности, стабильности и гибкости настройки стала оптимальным решением для таких исследований, обеспечивая профессиональную поддержку температурного режима.
Ключевые характеристики температурного контроля для строгих требований patch-clamp экспериментов
Система температурного контроля MappingLab разработана с учётом основных требований к поддержанию физиологической температуры при проведении patch-clamp экспериментов для оценки кардиобезопасности лекарств. Все параметры и функциональные возможности полностью соответствуют современным экспериментальным стандартам.
1. Широкий диапазон и высокая точность контроля температуры
Диапазон регулирования температуры — от комнатной температуры до 70 °C, точность контроля достигает 0,1 °C. Система способна стабильно поддерживать температуру в физиологическом диапазоне 35–37 °C, что полностью соответствует требованиям patch-clamp исследований.
2. Однородность и стабильность температурного поля
Высокоэффективная система температурной обратной связи обеспечивает равномерную температуру раствора во всех зонах эксперимента, быстрое достижение требуемой температуры и её длительное стабильное поддержание без заметных колебаний, что исключает влияние температурных отклонений на результаты исследования hERG-каналов и других объектов.
По данным инфракрасной термографии, система демонстрирует превосходную равномерность распределения температуры в зоне измерения.
3. Визуализация параметров в реальном времени
При использовании датчика TS-03 на панели основного блока одновременно отображаются заданная температура и температура в контрольной точке. Кроме того, программное обеспечение для patch-clamp регистрации позволяет в реальном времени отслеживать изменения температуры, обеспечивая полную прослеживаемость температурных параметров эксперимента и возможность оперативной корректировки условий.
Датчик контрольной точки TS-03
Интерфейс программного обеспечения для patch-clamp регистрации в реальном времени отображает изменения температуры в контрольной точке
4. Простое и эффективное управление
Настройка температуры осуществляется с помощью поворотного регулятора без сложных операций, что существенно повышает удобство работы и снижает вероятность ошибок оператора.
Пример применения
При использовании системы для исследования действия препарата соталол на hERG-каналы в условиях физиологической температуры были получены результаты, значительно лучше соответствующие реальному физиологическому состоянию организма. По сравнению с экспериментами при комнатной температуре, в условиях 35–37 °C наблюдался сдвиг потенциала полуактивации влево и усиление ингибирующего эффекта препарата. Это наглядно подтверждает важность точного температурного контроля и эффективность системы MappingLab в исследованиях кардиобезопасности.
A. Репрезентативные данные ингибирующего действия соталола различных концентраций на hERG-каналы; B. Кривые «доза–эффект» воздействия соталола на hERG-каналы при различных температурных условиях.
Модульная архитектура и полный охват задач температурного контроля
Система температурного контроля MappingLab представляет собой не отдельное устройство, а комплексное решение, включающее одно- или двухканальные температурные контроллеры и различные нагревательные модули, обеспечивающие температурный контроль на всех этапах эксперимента.
Модуль нагревательных наконечников
Используется совместно с восьмиканальной системой перфузии и подачи препаратов MVC-801. Каждая из восьми линий подачи соединена с отдельным нагревательным каналом, что обеспечивает точный нагрев растворов перед подачей. В сочетании с модулем нагрева ванны система обеспечивает двойной температурный контроль и стабильность температуры при введении растворов различных концентраций.
Модуль нагрева экспериментальной камеры
Используется совместно с адаптерами, магнитными креплениями и перфузионными камерами для температурного контроля в patch-clamp экспериментах на клетках, срезах мозга и тканевых образцах.
Нагревательный блок-контейнер
Предназначен для нагрева растворов. Оснащён входными и выходными портами для жидкости, выполнен из коррозионностойких материалов и подходит для поддержания температуры растворов при работе с клетками и тканевыми срезами.
Нагревательный блок-контейнер для контроля температуры жидкости
Нагревательная платформа с температурным контролем
Совместима с планшетами на 12, 24 и 96 лунок. Обеспечивает температурный контроль при работе с клетками, включая кардиомиоциты новорождённых крыс и iPSC-CM, на этапах культивирования и подготовки образцов.
Нагревательная платформа с температурным контролем для поддержания температуры планшетов с клетками
Нагреваемая ванна с температурным контролем
Предназначена для температурного контроля на тканевом уровне. Силиконовое основание камеры может быть изготовлено по индивидуальным размерам, эффективно снижает теплопотери и поддерживает физиологическую температуру изолированных тканей. Многофункциональная конструкция позволяет подключать дополнительное оборудование.
Нагреваемая ванна с температурным контролем для поддержания температуры тканей
Все нагревательные модули могут гибко комбинироваться с температурными контроллерами PCTC1001/PCTC2001 и совместимы с различными рабочими станциями. Система поддерживает эксперименты на клетках, органоидах и тканях, а также обеспечивает температурный контроль на этапах культивирования, перфузии и введения препаратов.
Температурный контроллер совместим с различными нагревательными модулями
Широкие возможности применения в исследованиях и разработке лекарств
Помимо использования в patch-clamp исследованиях для оценки кардиобезопасности препаратов, система температурного контроля MappingLab подходит для широкого спектра биологических экспериментов, связанных с поддержанием физиологической температуры:
- patch-clamp эксперименты на одиночных клетках, мозговых срезах и тканях с поддержанием жизнеспособности образцов;
- исследования на флуоресцентных и конфокальных микроскопах с обеспечением стабильной температуры для живых клеток, органоидов и тканей;
- поддержка дифференцировки стволовых клеток и функциональных исследований с использованием нагреваемых платформ для многолуночных планшетов;
- контроль температуры перфузионных растворов для экспериментов с сосудистыми кольцами и исследований сосудистой функции;
- температурный мониторинг и контроль при работе с изолированными тканями сердца и другими образцами на уровне целых тканей.
