一、实验基础信息

1.1实验目的

1.2核心原理

1.3适用范围

1.4核心仪器与耗材

• 核心仪器：NANION SyncroPatch 384（全自动膜片钳系统）、NANION FLEXcyte 96（细胞收缩力测量系统）、NANION CardioExcyte 96（心肌细胞搏动与场电位同步记录系统）、CO?培养箱、超净工作台、低温离心机、精密移液器、超纯水机。
• 专用耗材：SyncroPatch 384专用芯片、FLEXcyte 96专用PDMS膜板（FLX-96板）、CardioExcyte 96专用细胞培养板、无菌移液枪头、离心管、细胞培养瓶。
• 试剂与样本：目标细胞样本（如hiPSC-CMs、原代心肌细胞、平滑肌细胞）、胎牛血清、青霉素-链霉素双抗、细胞培养液、实验缓冲液（如Tyrode液、HBSS缓冲液）、纤连蛋白（用于耗材包被）、实验药物/刺激剂、溶剂对照品。

二、实验前准备

2.1仪器调试与校准

2.2耗材预处理

2.3试剂与样本准备

三、核心实验流程（分单仪器与联用方案）

3.1单仪器实验流程（以FLEXcyte 96细胞收缩力检测为例）

3.2多仪器联用流程（以SyncroPatch 384+FLEXcyte 96为例）

3.3关键仪器参数设置参考

四、数据处理步骤

4.1原始数据预处理

4.2联用数据整合

4.3统计分析与可视化

4.4数据导出与报告生成

五、注意事项

• 细胞质量控制：接种前需确保细胞活力≥90%，避免死细胞过多影响信号检测；心肌细胞需培养至形成同步收缩网络后再启动实验，未成熟细胞会导致力学信号不稳定。
• 仪器与环境稳定性：实验全程保持温度、CO?浓度稳定，避免环境波动导致数据偏差；多仪器联用时需实时监控时序同步性，每批实验前重新校准确认。
• 耗材使用规范：专用芯片、PDMS膜板等为一次性耗材，禁止重复使用；包被后的耗材需在24h内使用，避免包被液失效影响细胞黏附。
• 药物与缓冲液管理：药物稀释需精准计量，做好浓度标记；缓冲液pH需严格控制在7.35-7.45，使用前需恢复至37℃，避免温度、pH变化影响细胞活性与信号检测。
• 数据质控与追溯：实验过程中实时监控数据质量，对异常数据（如电流骤降、收缩信号消失）及时标记并记录原因（如细胞死亡、液路堵塞）；原始数据与分析结果需规范命名，确保可追溯。
• 仪器维护：实验结束后需用超纯水或专用清洗液冲洗仪器液路，清理检测模块；定期对仪器进行校准与维护，延长设备使用寿命。

六、实验优化方向

• 细胞类型适配优化：针对不同细胞类型调整耗材包被浓度（如平滑肌细胞纤连蛋白包被浓度可提高至15μg/ml）、仪器参数（如SyncroPatch 384刺激电压范围），适配细胞特异性力学与电生理特性。
• 长期实验方案优化：若开展慢性药物暴露实验，可将培养板长期置于仪器培养模块，每24h更换含药物的培养液，同步采集数据，持续3-7天，探究长期干预的力学-电生理变化规律。
• 多模态联用拓展：结合光遗传刺激模块（如FLEXcyte SOL），实现“光刺激-电生理-力学信号”三联同步记录；或联用AtlaZ无标记活细胞分析系统，补充细胞形态、迁移等力学表型数据。
• 类器官实验适配：针对心肌、神经类器官，优化3D培养方案与耗材适配性，调整仪器检测参数（如提高光学模块穿透深度），实现类器官力学-功能关联检测。