Принцип работы трансмембранного клеточного резистора (именуемого TEER - измерителем) основан на « измерении значения сопротивления одного слоя клетки, отражающего целостность и проницаемость клеточной мембраны», суть заключается в том, чтобы косвенно оценить плотность межклеточного соединения с использованием свойств « ионной проводимости», а конкретное упрощенное разделение выглядит следующим образом:
Основной сценарий тестирования: после того, как клетка культивируется на пористой мембране (например, поликарбонатной мембране камеры Transwell), чтобы сформировать монослой, между клетками образуются плотные соединения, адгезионные соединения и другие структуры, что эквивалентно образованию слоя « биологического барьера» на поверхности пористой мембраны, который препятствует свободному проникновению ионов. TEER определяет силу барьерной функции, обнаруживая проводимость ионов через этот слой « клеточно - мембранной композитной структуры».
Ключевые принципы тестирования:
Прибор накладывает слабое напряжение переменного тока (обычно 1 кГц, чтобы избежать повреждения клеток) на верхнюю и нижнюю полости культивируемой камеры (соответственно, на клеточную и базовую стороны);
Ионы в растворе (например, Na⁺, Cl ⁻ в питательной среде) направляются под действием электрического поля, образуя ток;
Если монослой клетки является полным и хорошо соединен, сопротивление проникновению ионов велико, измеренное значение сопротивления (единица Омега см²) является высоким; Если клетка повреждена в одном слое, соединение рыхло, ионы легко проникают, значение сопротивления низкое.
Логика преобразования данных: измеренное общее сопротивление содержит « клеточное однослойное сопротивление » и « сопротивление самой пористой мембраны», которое должно быть преобразовано по формуле: TEER (клеточное однослойное сопротивление) = общее сопротивление x площадь мембраны - сопротивление пустой мембраны (сопротивление пустой мембраны относится к сопротивлению пористой мембраны неинвазированной клетки, которое требует предварительной калибровки), и чем выше конечный результат, тем лучше функция клеточного барьера.
Основная прикладная логика: исследования барьерных функций, часто используемые в эпителиальных клетках (например, эпителии кишечника, эпителии роговицы), эндотелиальных клетках (например, эндотелиальных кровеносных сосудах), таких как: влияние лекарств на проницаемость слизистой оболочки кишечника, нарушение воспалительными факторами целостности эндотелия кровеносных сосудов и т. Д. Снижение сопротивления обычно означает повреждение клеточного барьера.
Подводя итог: ядро прибора TEER - это « замена проницаемости сопротивлением», быстрая и неразрушающая оценка барьерной функции монослоя клетки с помощью простых электрических измерений, без сложного окрашивания или маркировки, является распространенным инструментом в области клеточной биологии, исследований и разработок лекарств и других областях.