Cell Electrical Impedance as a Novel Approach for Studies on Senescence Not Based on Biomarkers

Abstract

Senescence of cardiac myocytes is frequently associated with heart diseases. To analyze senescence in cardiac myocytes, a number of biomarkers have been isolated. However, due to the complex nature of senescence, multiple markers are required for a single assay to accurately depict complex physiological changes associated with senescence. In single cells, changes in both cytoplasm and cell membrane during senescence can affect the changes in electrical impedance. Based on this phenomenon, we developed MEDoS, a novel microelectrochemical impedance spectroscopy for diagnosis of senescence, which allows us to precisely measure quantitative changes in electrical properties of aging cells. Using cardiac myocytes isolated from 3-, 6-, and 18-month-old isogenic zebrafish, we examined the efficacy of MEDoS and showed that MEDoS can identify discernible changes in electrical impedance. Taken together, our data demonstrated that electrical impedance in cells at different ages is distinct with quantitative values; these results were comparable with previously reported ones. Therefore, we propose that MEDoS be used as a new biomarker-independent methodology to obtain quantitative data on the biological senescence status of individual cells.

Complications of radiation therapy in cancer patients and changes in homeostasis

“…Тому всі фізіологічні і патологічні процеси, що відбуваються в мембранному комплексі тканин організму впливають і на рівень реактивної складової, і, відповідно, на рівень його повного імпедансу. Найвиразніше реактивна провідність виявляється під час зондуванням високочастотним змінним струмом[79,80,81].…”

“…В той же час встановлено, що зміни активної частини комплексного опору R (рис. 33) не досягали рівня статистичної вірогідності в жодній з досліджуваних точок, що вказує на сталість хімічного складу клітин, оскільки відомо що активний опір залежить тільки від густини та хімічного складу речовини[79,80,81].…”