Robotic manipulation of cardiomyocytes to identify gap junction modifiers for arrhythmogenic cardiomyopathy
Notice bibliographique
Résumé
Arrhythmogenic cardiomyopathy (ACM) is a leading cause of sudden cardiac death among young adults. Aberrant gap junction remodeling has been linked to disease-causative mutations in plakophilin-2 ( PKP2 ). Although gap junctions are a key therapeutic target, measurement of gap junction function in preclinical disease models is technically challenging. To quantify gap junction function with high precision and high consistency, we developed a robotic cell manipulation system with visual feedback from digital holographic microscopy for three-dimensional and label-free imaging of human induced pluripotent stem cell–derived cardiomyocytes (iPSC-CMs). The robotic system can accurately determine the dynamic height changes in the cells’ contraction and resting phases, microinject drug-treated healthy and diseased iPSC-CMs in their resting phase with constant injection depth across all cells, and deposit a membrane-impermeable dye that solely diffuses between cells through gap junctions for measuring the gap junction diffusion function. The robotic system was applied toward a targeted drug screen to identify gap junction modulators and potential therapeutics for ACM. Five compounds were found to dose-dependently enhance gap junction permeability in cardiomyocytes with PKP2 knockdown. In addition, PCO 400 (pinacidil) reduced beating irregularity in a mouse model of ACM expressing mutant PKP2 (R735X). These results highlight the utility of the robotic cell manipulation system to efficiently assess gap junction function in a relevant preclinical disease model, thus providing a technique to advance drug discovery for ACM and other gap junction–mediated diseases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».