Robotic manipulation of cardiomyocytes to identify gap junction modifiers for arrhythmogenic cardiomyopathy
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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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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| 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) | 0,000 | 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 découle