一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法技术

本发明专利技术涉及一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法，其主控板的输入端与固定电阻和测试电极并联，主控板的电源端与外部供电电源连接；测试电极采用银线电极。采用细胞悬浮液进行铺板，待细胞贴壁后，将内室含血清的培养基采用无血清的DMEM溶液替换，外室内的溶液也采用无血清的DMEM溶液替换；由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪测量空白孔的电阻值，并将空白孔的内室和外室均换成DMEM溶液，此时将Transwell小室转移到测板中；铺板完成后由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪连续多天测量内皮细胞的TEER值；将每天测量多个内皮细胞的TEER值求均值，根据每天测量结果的均值得到同细胞生长曲线具有一致趋势的TEER值的结果图，作为衡量上皮/内皮细胞屏障形成的定量标准。标准。标准。

【技术实现步骤摘要】
一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法


[0001]本专利技术涉及一种生物工程
，特别是关于一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法。

技术介绍

[0002]在生物领域，经常需要检查培养中生物的生长或死亡曲线，生长曲线和死亡曲线可以看到一个典型的细胞生长和死亡趋势。其中细胞的生长四个阶段为：1)滞后阶段，细胞数量在一段时间内保持不变。2)Log阶段，细胞呈指数增长。3)平稳阶段，类似于滞后阶段。4)死亡阶段，细胞数量减少。如图1所示的典型细胞生长和死亡曲线，该曲线同TEER值的曲线有一定相关性，在细胞处于生长阶段时，细胞的TEER值(跨内皮细胞电阻值)会不断增大，等细胞到达平稳期时，细胞的TEER值会达到相对较为平稳的数值，每种细胞的生长期的是不一样的，可以根据TEER仪测量的TEER值为定量参考标准。
[0003]目前，市面上有很多的仪器设备可以对TEER值进行测量，如iCelligence，cellZscope等大型精密仪器，但是这些仪器对于需多实验室来说价格高昂且不易定制。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法，其成本低，易于在实验室复制，测量准确度较高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种跨上皮/内皮细胞电阻仪，其包括：主控板、固定电阻和测试电极；所述主控板的输入端与所述固定电阻和所述测试电极并联，所述主控板的电源端与外部供电电源连接；所述测试电极采用银线电极。
[0006]进一步，所述主控板采用Arduino UNO芯片。
[0007]进一步，所述Arduino UNO芯片的模拟输入端分别与所述固定电阻的一端和所述测试电极的一端连接，且所述固定电阻的另一端和所述Arduino UNO芯片的接地端都与地线连接。
[0008]进一步，所述固定电阻的阻值为117kΩ。
[0009]一种跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，该方法基于上述跨上皮/内皮细胞电阻仪实现，包括：采用细胞悬浮液进行铺板，待细胞贴壁后，将内室含血清的培养基采用无血清的DMEM溶液替换，且外室内的溶液也采用无血清的DMEM溶液替换；由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪测量无细胞空白孔的电阻值，并将无细胞空白孔的内室和外室均换成DMEM溶液，此时将Transwell小室转移到测板中，测板的外室和小室内室均为DMEM溶液；铺板完成后由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪连续多天测量跨上皮/内皮细胞的TEER值；将每天测量的多个跨上皮/内皮细胞的TEER值求均值，根据每天测量结果的均值得到同细胞生长曲线具有一致趋势的TEER值结果图。
[0010]进一步，测板根据银线电极的大小和位置进行设置。
[0011]进一步，连续测量8天的细胞生长的TEER值。
[0012]进一步，连续多天测量跨上皮/内皮细胞的TEER值，包括：设置时间间隔，每个时间段内测量多个跨上皮/内皮细胞的TEER值。
[0013]进一步，时间间隔为24小时，一个时间段为一天；每秒测量一个数据，每次测量1分钟得到60个数据，Transwell小室的每个方向测量三次。
[0014]进一步，上皮/内皮细胞的TEER值为：
[0015]R
TEER
＝(R
Total
‑
R
Medium
)*A
[0016]其中，R
Total
是测量具有上皮/内皮屏障的跨膜电阻值和介质电阻值，R
Medium
是无细胞空白孔的电阻值，A是膜的底面积，R
TEER
是内皮屏障的跨上皮/内皮细胞电阻。
[0017]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0018]1、本专利技术的跨上皮/内皮细胞电阻仪采用银线电极，以使在测量过程中及测量结果都具有很好的准确度。
[0019]2、本专利技术低成本，价格低廉，易于在实验室复制，并且通过改进的测量方法可以监测细胞屏障形成的时期，以便用于后期对于屏障的基础研究。
附图说明
[0020]图1是本专利技术现有技术中典型细胞的生长和死亡曲线图；
[0021]图2是本专利技术实施例中采用Arduino UNO芯片构成的跨上皮/内皮细胞电阻仪内部电路示意图；
[0022]图3是本专利技术现有技术中测量细胞结果图；
[0023]图4是本专利技术实施例中测量的细胞TEER值；
[0024]图5是本专利技术实施例中测量跨内皮细胞生长过程中TEER值结果图；
[0025]图6是本专利技术实施例中内皮细胞屏障形成过程中荧光素钠透过结果图；
[0026]图7是本专利技术实施例中EVOM3与本专利技术TEER仪的测量结果趋势对比图；
[0027]图8是本专利技术实施例细胞损伤测量中荧光素钠透过实验结果图；
[0028]图9是本专利技术实施例中氧化损伤
‑
跨内皮电阻值结果图；
[0029]图10是本专利技术实施例中氧化损伤细胞状态图；
[0030]图11是本专利技术实施例中Xcelligence实时无标记细胞功能分析仪细胞增殖曲线图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0033]在本专利技术的一个实施例中，提供一种跨上皮/内皮细胞电阻仪。本实施例中，该跨
上皮/内皮细胞电阻仪包括：主控板、固定电阻R2和测试电极。主控板的输入端与固定电阻R2和测试电极并联，主控板的电源端与外部供电电源连接；测试电极采用银线电极。
[0034]在本实施例中，主控板采用Arduino UNO芯片，如图2所示，该Arduino UNO芯片的模拟输入端分别与固定电阻R2的一端和测试电极的一端连接，且固定电阻R2的另一端和Arduino UNO芯片的接地端都与地线连接。
[0035]可行的，本实施例中固定电阻R2的阻值优选为117kΩ；跨上皮/内皮细胞电阻仪的固定电阻采用该阻值，在测量时输出的电流不会伤害细胞，有效避免被测细胞受损。
[0036]使用时，本专利技术的测试电极采用银线电极，相较于现有技术中TEER仪采用的加镀层的不锈钢线电极，测量过程中及测量结果都表现为低误差性和高稳定性。
[0037]在本专利技术的一个实施例中，提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，包括：主控板、固定电阻和测试电极；所述主控板的输入端与所述固定电阻和所述测试电极并联，所述主控板的电源端与外部供电电源连接；所述测试电极采用银线电极。2.如权利要求1所述跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，所述主控板采用Arduino UNO芯片。3.如权利要求2所述跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，所述Arduino UNO芯片的模拟输入端分别与所述固定电阻的一端和所述测试电极的一端连接，且所述固定电阻的另一端和所述Arduino UNO芯片的接地端都与地线连接。4.如权利要求1所述跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，所述固定电阻的阻值为117kΩ。5.一种跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1至4任一项所述跨上皮/内皮细胞电阻仪实现，包括：采用细胞悬浮液进行铺板，待细胞贴壁后，将内室含血清的培养基采用无血清的DMEM溶液替换，且外室内的溶液也采用无血清的DMEM溶液替换；由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪测量无细胞空白孔的电阻值，并将无细胞空白孔的内室和外室均换成DMEM溶液，此时将Transwell小室转移到测板中，测板的外室和小室内室均为DMEM溶液；铺板完成后由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪连续多天测量跨上皮/内皮细胞的TEER值；将每天测量的多个跨上皮/...

【专利技术属性】
技术研发人员：周志祥，侯潇楠，姚梦菲，唐铎，刘紫佳，郑雨晨，盛超，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：