Biossensor Interferométrico para Registro de Alta Sensibilidade e Sem Marcadores da Contração de Cardiomiócitos HiPS in Vitro

As doenças cardíacas continuam a ser uma das principais causas de mortalidade global, ressaltando a necessidade de tecnologias avançadas para estudar doenças cardiovasculares e desenvolver tratamentos eficazes. Apresentamos um biossensor interferométrico inovador para o registro de alta sensibilidade e sem marcadores da contração de cardiomiócitos derivados de células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSC) in vitro. Usando uma cavidade óptica, nosso dispositivo captura padrões de interferência causados pelo deslocamento de uma fina membrana flexível induzido pela contração. Primeiro, demonstramos a capacidade de quantificar contrações espontâneas e discriminar entre as fases de contração e relaxamento. Calculamos um deslocamento vertical da membrana induzido pela contração próximo a 40 nm, o que implica uma tensão de tração de 34 ± 4 mN/mm². Finalmente, investigamos os efeitos de um composto farmacológico na amplitude da contratilidade, revelando uma redução significativa nas forças contráteis. A natureza sem marcadores e de alto rendimento do nosso biossensor pode aprimorar os processos de triagem de medicamentos e o desenvolvimento de fármacos para tratamentos cardíacos. Nosso biossensor interferométrico oferece uma abordagem nova para avaliação não invasiva e em tempo real da contração de cardiomiócitos.