跨膜細(xì)胞電阻儀(簡稱TEER儀)的工作原理核心是“通過測量細(xì)胞單層的電阻值,反映細(xì)胞膜的完整性與通透性”,本質(zhì)是利用“離子導(dǎo)電”特性,間接評估細(xì)胞間連接的緊密程度,具體簡化分析如下:
核心測試場景:細(xì)胞在多孔膜(如Transwell小室的聚碳酸酯膜)上培養(yǎng)形成單層后,細(xì)胞間會形成緊密連接、黏附連接等結(jié)構(gòu),相當(dāng)于在多孔膜表面形成一層“生物屏障”,阻止離子自由穿透。TEER儀通過檢測離子穿過這層“細(xì)胞-膜復(fù)合結(jié)構(gòu)”的導(dǎo)電能力,判斷屏障功能強(qiáng)弱。
關(guān)鍵測試原理:
儀器向培養(yǎng)小室的上下腔室(分別為細(xì)胞側(cè)和基底側(cè))施加微弱交流電壓(通常1kHz,避免損傷細(xì)胞);
溶液中的離子(如培養(yǎng)基中的Na?、Cl?)會在電場作用下定向移動,形成電流;
若細(xì)胞單層完整、緊密連接良好,離子穿透阻力大,測得的電阻值(單位Ω?cm²)就高;若細(xì)胞單層破損、連接松散,離子易穿透,電阻值則低。
數(shù)據(jù)換算邏輯:測得的總電阻包含“細(xì)胞單層電阻”和“多孔膜本身電阻”,需通過公式換算:TEER(細(xì)胞單層電阻)=總電阻×膜面積-空白膜電阻(空白膜電阻指未接種細(xì)胞的多孔膜電阻,需提前校準(zhǔn)),最終結(jié)果越高,代表細(xì)胞屏障功能越完善。
核心應(yīng)用邏輯:常用于上皮細(xì)胞(如腸道上皮、角膜上皮)、內(nèi)皮細(xì)胞(如血管內(nèi)皮)的屏障功能研究,例如:藥物對腸道黏膜通透性的影響、炎癥因子對血管內(nèi)皮完整性的破壞等,電阻值下降通常意味著細(xì)胞屏障受損。
總結(jié):TEER儀的核心是“以電阻代通透性”,通過簡單的電學(xué)測量,快速、無損地評估細(xì)胞單層的屏障功能,無需復(fù)雜染色或標(biāo)記,是細(xì)胞生物學(xué)、藥物研發(fā)等領(lǐng)域的常用工具。