QCM监测自组装膜上心肌细胞黏附及其与心血管药物作用

目的：本试验采用石英晶体微天平（QCM）实时监测大鼠心肌细胞（H9C2）在含有细胞黏附识别多肽RGD自组装膜上的动态黏附过程及随后与两种心血管药物（一种正性肌力、另一种负性肌力）相互作用。方法：在金电极表面自组装3-巯基丙酸（MPA）单层膜,并经酰胺化共价耦合细胞黏附分子KRGD,形成对大鼠心肌细胞有特异性黏附的致密分子自组装膜。QCM以动态持续的方式实时监测MPA/RGD自组装及其不同浓度梯度H9C2细胞在自组装膜金电极上的细胞黏附过程。此外,选用20,000个H9C2细胞和正性肌力药物异丙肾上腺素、负性肌力药物维拉帕米,用QCM评估了细胞-心血管药物的相互作用。结果：与裸金电极相比,MPA/RGD修饰金电极增大了H9C2细胞黏附所引起的QCM频移（△f）与动态电阻变化（△R）响应。在所试H9C2浓度范围（5×10~4-4×10~5 cells/m L）,△f与H9C2浓度呈线性关系,△R与H9C2浓度呈幂函数关系。我们用细胞粘弹性指数（CVI=△R/△f）来表征细胞的粘弹性。H9C2在异丙肾上腺素作用下,△f与△R增加、细胞-QCM表面黏附加强,细胞变硬;在维拉帕米作用下,△f与△R降低、细胞QCM表面黏附减弱,细胞变软。结论：QCM可用于不同浓度大鼠心肌细胞的动态细胞黏附监测,并可基于其细胞黏附与细胞黏弹性测定能力区分正性与负性肌力药物而可望用于心血管药物的筛选。