基于电阻抗谱的 Transwell 插板中细胞屏障表征
应用物理
2022-04-20 v1
摘要
我们描述了一种基于阻抗的细胞屏障完整性检测方法。通过将商用筷子状电极(STX-1)连接至恒电位仪,可实现一个四电极电阻抗谱(EIS)装置,从而监测培养于 Transwell 插板中的细胞屏障。对电阻抗结果进行后续电路建模,可在已知的跨上皮电阻(TEER)之外得到屏障的电容特性。通过分析 Caco-2 单分子层对以下条件的 EIS 响应,评估了该新方法的通用性:(a)不同膜包被材料,(b)两种不同渗透增强剂乙二醇双(2-氨基乙基醚)-N,N,N',N'-四乙酸(EGTA)与皂苷,以及(c)声孔效应。对于不同膜包被材料,标准方案与新方案的 TEER 一致并在培养过程中升高,而电容在三种不同表面材料(无包被、Matrigel 和 I 型胶原)下呈现明显极大值。渗透增强剂导致 TEER 值下降,但仅皂苷使细胞层的电容改变两个数量级。因此,细胞层电容与 TEER 代表了表征单层的两种独立属性。使用商用筷子状电极获取 Transwell 插板中培养的屏障阻抗,可使研究者无需额外工作即可深入洞察细胞屏障的行为。这一简单方法有望发展为细胞屏障研究中的标准方案。
引用
@article{arxiv.2204.08886,
title = {Cell barrier characterization in transwell inserts by electrical impedance spectroscopy},
author = {Georg Linz and Suzana Djeljadini and Lea Steinbeck and Gurbet Köse and Fabian Kiessling and Matthias Wessling},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08886},
year = {2022}
}