Name: גישה פשוטה לבצע מדידות הטיר באמצעות עצמית וולט-אמפר מונה עם תדר פלט ניתן לתיכנות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-05T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 43 s
Description: למדו למדוד עכבה חשמלית טרנסאפיתלית במונוליירים אפיתליים באמצעות וולט-אמפר מונה ניתן לתכנות. שיטה זו מציעה פתרון חסכוני להערכת פונקציית מחסום בתרביות תאים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים להררמן ליגגאייר ולמרווין בנדה על העצות המומחים שלהם בתחום האלקטרוטכניקה והאינפורמטיקה.

1. הרכבת מונה וולט-אמפר בסיסי למדידה העגלון
<ol><li>הכינו מטען USB סטנדרטי כמו 5 מספק הכוח של ה-dc, כבל הרחבה USB, מיקרובקר שישמש כמחולל גל מרובע לתיכנות, שני מטרים סטנדרטיים שיכולים למדוד זרם חילופין ומתח כריבוע ממוצע שורש ( True-RMS), ארבעה כבלים עם אטמי בננה, כבל מאריך הטלפון עם מחבר RJ14 נקבה כולל שישה פינים עם ארבע חוטית הפנימי (6P4C), שני כבלים קצרים, מסוף ברק, 120 kΩ טרום המעבר, התיל לסיים ferrules, והלחמה lugs. הכלים הנדרשים הם חשפנית בידוד, כלי לחיצה, וברזל הלחמה.</li>
	<li>ראשית, חבר את הרחבת ה-USB ללוח המיקרו-בקר.</li>
	<li>להסיר את הבידוד של שני כבלים קצרים. הלחמה צד אחד לכל כבל ישירות לפינים 0 ו 2 של מיקרובקר או להלחמה lugs, אשר בתורו נחתכים על הפינים המתאימים. מקלקל את הקצוות האחרים לקצה החוט ומחבר אותם למסוף ברק כמתואר באיור 1.</li>
	<li>קשר את אטמי הבננה לריבוי מטרים. להתפשט ולקלקל את הקצה השני של כל אחד מארבעת הכבלים.</li>
	<li>חותכים את כבל מאריך הטלפון בשני חלקים לפרק ולקלקל את המנצחים של הצד המכיל את המחבר הנשי. בדוק את המשכיות המנצחים והפינים.</li>
	<li>ריבוי המטרים הראשון ישמש למדידת הזרם ב-μA (שים לב שמצב AC צריך להיות מוגדר במפורש). לחבר אותו בסדרה עם 120 kΩ pre-הנגד לפינים חמש ושישה של מחבר RJ14, המתאים לצמד האלקטרודה החיצונית של המקל אלקטרודה.</li>
	<li>לבסוף, לקשר את multimeter השני, אשר ישמשו כדי למדוד את ירידה מתח ההמרה ב-mV, דרך מסוף ברק לפינים שלושה וארבעה של מחבר RJ14, המתאים לצמד האלקטרודה הפנימי של המקל אלקטרודה.</li>
	<li>אם תרצה, טען את ההתקנה במארז.</li>
</ol>2. תכנות המיקרובקר
<ol><li>שנה את קוד המקור שסופק (קובץ קידוד משלים 1) לפי הצורך. בצורה הנתונה, סיכות 0 ו-2 יהיו מסורגים בין הקרקע ל-+5 וולט עם 40 אלפיות במחצית התנודה. לפיכך, אות גל מרובע עם משרעת של 5 V ותדר של כ 12.5 הרץ ייווצר. הערכים האמיתיים עשויים להיות שונים עקב חוסר הדיוק של פולט הזמן של המיקרו-בקר.</li>
	<li>חבר את המיקרו-בקר למחשב שולחני באמצעות יציאת USB והעלה את קוד המקור עם תוכנה תואמת25.</li>
</ol>3. הקלטת אולוגרמות מתח (אופציה)
<ol><li>מעקף סיכות חמש ושישה של מחבר RJ14 עם משקע 1 kΩ בדיקה ולהתחבר לטווח.</li>
	<li>, תבדקי את התדר. מתח השיא וצורת הגל דיגיטייז וייצא את הנתונים.</li>
	<li>במידת הצורך, הקלט את האולוגרמות מהתקן ייחוס (EVOM) ואת ה-voltammeter המורכב מעצמו לצורך השוואה. הערה: במקרה זה, הנתונים נרשמו עם היקף אחסון דיגיטלי HM 208. להיות מאוד בסיסי דיגיטלי מאוד, התמונה יכולה להיות אנלוגי פנימי (קפוא) אבל היה צריך להיות מותווים באמצעות האנלוגית PM 8143 X-Y מקליט. התמונה נסרקה לאחר מכן.</li>
</ol>4. טיפוח התא ומדידת העגלון
<ol><li>זרעים האדם דמית הרוח מקלעת הפפילומה (hibcpp) תאים על מסנן התרבות התא מוסיף בגודל הנקבובית של 3 יקרומטר ב dmem/F12 (ראה טבלת חומרים) המכיל 10% סרום עגל עוברי9. לגדל את התאים ב 37 ° c באווירה רוויה מים המכיל 5% CO2 כפי שמתואר על ידי ארוחת ערב ואח '9.</li>
	<li>כאשר המסננים להגיע העכבה של 70 Ω ∙ ס"מ2, לשנות את הסרום ללא Dמאמ/F12 ולהגדיר את נקודת הזמן כיום 0.</li>
	<li>לחבר את האלקטרודה לנמל RJ14 של voltammeter התאספו עצמית ולחבר את אספקת החשמל USB. הגדר את ריבוי המטרים למצב מתח AC (mV) ולמצב זרם חילופין (μA), בהתאמה.<ol>
<li>לחילופין, חבר את האלקטרודות להתקן הפניה זמין מסחרית והפעל לפי הוראות היצרן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>לחטא את האלקטרודה ב 80% אתנול עבור 10 דקות ו equi, במדיום המתאים עבור 10 דקות נוספות.</li>
	<li>שים את האלקטרודה בשני התאים של מערכת הוספת מסנן של תרבות התא (החלק הארוך של האלקטרודה בתא התחתון ואת החלק הקצר ביותר בתא העליון) המכיל שכבת תא HIBCPP עד ערכי המדידה נשארים קבועים.</li>
	<li>עבור התקן התייחסות, שים לב העכבה ישירות או לחשב את העכבה על פי חוק אוהם (R = U/I) עבור voltammeter בהרכבה עצמית. שים לב לכך שזווית האלקטרודה משפיעה על המידות.</li>
	<li>חזור על מדידת העגלון (שלבים 3-6) מיום 0 עד יום 4.</li>
</ol>

<ol><li>Matter, K., Balda, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+analysis+of+tight+junctions%5BTitle%5D)+AND+%22Methods%22%5BJournal%5D)">Functional analysis of tight junctions.</a> Methods. 30, 228-234 (2003).</li>
<li>Srinivasan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TEER+measurement+techniques+for+in+vitro+barrier+model+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Laboratory+Automation%22%5BJournal%5D)">TEER measurement techniques for in vitro barrier model systems.</a> Journal of Laboratory Automation. 20, 107-126 (2015).</li>
<li>Daniels, B. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Immortalized+human+cerebral+microvascular+endothelial+cells+maintain+the+properties+of+primary+cells+in+an+in+vitro+model+of+immune+migration+across+the+blood+brain+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Immortalized human cerebral microvascular endothelial cells maintain the properties of primary cells in an in vitro model of immune migration across the blood brain barrier.</a> Journal of Neuroscience Methods. 212, 173-179 (2013).</li>
<li>Weksler, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blood-brain+barrier-specific+properties+of+a+human+adult+brain+endothelial+cell+line%5BTitle%5D)+AND+%22Federation+of+American+Societies+for+Experimental+Biology+Journal%22%5BJournal%5D)">Blood-brain barrier-specific properties of a human adult brain endothelial cell line.</a> Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 19, 1872-1874 (2005).</li>
<li>Lippmann, E. S., Al-Ahmad, A., Azarin, S. M., Palecek, S. P., Shusta, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+retinoic+acid-enhanced%2C+multicellular+human+blood-brain+barrier+model+derived+from+stem+cell+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">A retinoic acid-enhanced, multicellular human blood-brain barrier model derived from stem cell sources.</a> Scientific Reports. 4, 4160(2014).</li>
<li>Stins, M. F., Badger, J., Sik Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+invasion+and+transcytosis+in+transfected+human+brain+microvascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Microbial+Pathogenesis%22%5BJournal%5D)">Bacterial invasion and transcytosis in transfected human brain microvascular endothelial cells.</a> Microbial Pathogenesis. 30, 19-28 (2001).</li>
<li>Muruganandam, A., Herx, L. M., Monette, R., Durkin, J. P., Stanimirovic, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+immortalized+human+cerebromicrovascular+endothelial+cell+line+as+an+in+vitro+model+of+the+human+blood-brain+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22Federation+of+American+Societies+for+Experimental+Biology+Journal%22%5BJournal%5D)">Development of immortalized human cerebromicrovascular endothelial cell line as an in vitro model of the human blood-brain barrier.</a> Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 11, 1187-1197 (1997).</li>
<li>Ishiwata, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+and+characterization+of+a+human+malignant+choroids+plexus+papilloma+cell+line+%28HIBCPP%29%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Cell%22%5BJournal%5D)">Establishment and characterization of a human malignant choroids plexus papilloma cell line (HIBCPP).</a> Human Cell. 18, 67-72 (2005).</li>
<li>Dinner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Choroid+Plexus+Epithelial+Cell-based+Model+of+the+Human+Blood-Cerebrospinal+Fluid+Barrier+to+Study+Bacterial+Infection+from+the+Basolateral+Side%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">A Choroid Plexus Epithelial Cell-based Model of the Human Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier to Study Bacterial Infection from the Basolateral Side.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2016).</li>
<li>Schwerk, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polar+invasion+and+translocation+of+Neisseria+meningitidis+and+Streptococcus+suis+in+a+novel+human+model+of+the+blood-cerebrospinal+fluid+barrier%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Polar invasion and translocation of Neisseria meningitidis and Streptococcus suis in a novel human model of the blood-cerebrospinal fluid barrier.</a> PLoS One. 7, e30069(2012).</li>
<li>Tenenbaum, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polar+bacterial+invasion+and+translocation+of+Streptococcus+suis+across+the+blood-cerebrospinal+fluid+barrier+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Cellular+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Polar bacterial invasion and translocation of Streptococcus suis across the blood-cerebrospinal fluid barrier in vitro.</a> Cellular Microbiology. 11, 323-336 (2009).</li>
<li>Gath, U., Hakvoort, A., Wegener, J., Decker, S., Galla, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porcine+choroid+plexus+cells+in+culture%3A+expression+of+polarized+phenotype%2C+maintenance+of+barrier+properties+and+apical+secretion+of+CSF-components%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Porcine choroid plexus cells in culture: expression of polarized phenotype, maintenance of barrier properties and apical secretion of CSF-components.</a> European Journal of Cell Biology. 74, 68-78 (1997).</li>
<li>Haselbach, M., Wegener, J., Decker, S., Engelbertz, C., Galla, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Porcine+Choroid+plexus+epithelial+cells+in+culture%3A+regulation+of+barrier+properties+and+transport+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Microscopy+Research+and+Technique%22%5BJournal%5D)">Porcine Choroid plexus epithelial cells in culture: regulation of barrier properties and transport processes.</a> Microscopy Research and Technique. 52, 137-152 (2001).</li>
<li>Strazielle, N., Ghersi-Egea, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+blood-brain+interfaces+in+relation+to+brain+disposition+of+small+compounds+and+macromolecules%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Physiology of blood-brain interfaces in relation to brain disposition of small compounds and macromolecules.</a> Molecular Pharmaceutics. 10, 1473-1491 (2013).</li>
<li>Hilgendorf, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Caco-2+versus+Caco-2%2FHT29-MTX+co-cultured+cell+lines%3A+permeabilities+via+diffusion%2C+inside-+and+outside-directed+carrier-mediated+transport%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Caco-2 versus Caco-2/HT29-MTX co-cultured cell lines: permeabilities via diffusion, inside- and outside-directed carrier-mediated transport.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 89, 63-75 (2000).</li>
<li>Mathia, N. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Permeability+characteristics+of+calu-3+human+bronchial+epithelial+cells%3A+in+vitro-in+vivo+correlation+to+predict+lung+absorption+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Drug+Targeting%22%5BJournal%5D)">Permeability characteristics of calu-3 human bronchial epithelial cells: in vitro-in vivo correlation to predict lung absorption in rats.</a> Journal of Drug Targeting. 10, 31-40 (2002).</li>
<li>Fuchs, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiation+of+human+alveolar+epithelial+cells+in+primary+culture%3A+morphological+characterization+and+synthesis+of+caveolin-1+and+surfactant+protein-C%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+and+Tissue+Research%22%5BJournal%5D)">Differentiation of human alveolar epithelial cells in primary culture: morphological characterization and synthesis of caveolin-1 and surfactant protein-C.</a> Cell and Tissue Research. 311, 31-45 (2003).</li>
<li>Furie, M. B., Cramer, E. B., Naprstek, B. L., Silverstein, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cultured+endothelial+cell+monolayers+that+restrict+the+transendothelial+passage+of+macromolecules+and+electrical+current%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Cultured endothelial cell monolayers that restrict the transendothelial passage of macromolecules and electrical current.</a> The Journal of Cell Biology. 98, 1033-1041 (1984).</li>
<li>Hidalgo, I. J., Raub, T. J., Borchardt, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+the+human+colon+carcinoma+cell+line+%28Caco-2%29+as+a+model+system+for+intestinal+epithelial+permeability%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Characterization of the human colon carcinoma cell line (Caco-2) as a model system for intestinal epithelial permeability.</a> Gastroenterology. 96, 736-749 (1989).</li>
<li>Yeste, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geometric+correction+factor+for+transepithelial+electrical+resistance+measurements+in+Transwell+and+microfluidic+cell+cultures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physics+D+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Geometric correction factor for transepithelial electrical resistance measurements in Transwell and microfluidic cell cultures.</a> Journal of Physics D Applied Physics. 49 (37), 3754(2016).</li>
<li>Northrup, E. VI: The Measurement of Low Resistance. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNorthrup%2C+E+%22Methods+of+Measuring+Electrical+Resistance%22">Methods of Measuring Electrical Resistance</a>. , McGraw-Hill. 100-131 (1912).</li>
<li>Li, H., Sheppard, D. N., Hug, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transepithelial+electrical+measurements+with+the+Ussing+chamber%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cystic+Fibrosis%22%5BJournal%5D)">Transepithelial electrical measurements with the Ussing chamber.</a> Journal of Cystic Fibrosis. 3 (Suppl 2), 123-126 (2004).</li>
<li>Griep, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BBB+on+chip%3A+microfluidic+platform+to+mechanically+and+biochemically+modulate+blood-brain+barrier+function%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">BBB on chip: microfluidic platform to mechanically and biochemically modulate blood-brain barrier function.</a> Biomedical Microdevices. 15, 145-150 (2013).</li>
<li>Esch, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+chip+porous+polymer+membranes+for+integration+of+gastrointestinal+tract+epithelium+with+microfluidic+%27body-on-a-chip%27+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedical+Microdevices%22%5BJournal%5D)">On chip porous polymer membranes for integration of gastrointestinal tract epithelium with microfluidic 'body-on-a-chip' devices.</a> Biomedical Microdevices. 14, 895-906 (2012).</li>
<li>Arduino IDE. Arduino Web Editor. , https://www.arduino.cc/en/Main/Software (2019).</li>
<li>Benson, K., Cramer, S., Galla, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impedance-based+cell+monitoring%3A+barrier+properties+and+beyond%5BTitle%5D)+AND+%22Fluids+and+Barriers+of+the+CNS%22%5BJournal%5D)">Impedance-based cell monitoring: barrier properties and beyond.</a> Fluids and Barriers of the CNS. 10, 5(2013).</li>
<li>Hufnagl, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Time+Resolved+Transepithelial+Impedance+Spectroscopy+Of+Caco+2+Monolayers+Relying+on+Lithographically+Patterned+Basolateral+Electrode+Cell+Arrays%22">Time Resolved Transepithelial Impedance Spectroscopy Of Caco 2 Monolayers Relying on Lithographically Patterned Basolateral Electrode Cell Arrays</a>. , University of Vienna. (2010).</li>
<li>Guimerà, A., Gabriel, G., Parramon, D., Calderón, E., Villa, R. Portable 4 Wire Bioimpedance Meter with Bluetooth Link. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGuimer%C3%A0%2C+A+%22World+Congress+on+Medical+Physics+and+Biomedical+Engineering.+International+Federation+of+Medical+and+Biological+Engineering+Proceedings%22">World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering. International Federation of Medical and Biological Engineering Proceedings</a>. Dössel, O., Schlegel, W. C. 25/7, Springer. Berlin, Heidelberg. (2009).</li>
</ol>

למחברים אין אינטרסים פיננסיים מתחרים או ניגודי אינטרסים אחרים.

לפני voltammeter ביצוע עצמי ניתן להשתמש בשגרה יומית, זה חיוני כדי לבדוק את המכשיר לתפקוד תקין. במקרה שלנו, חצי שעה של תנודות של 40 ms (12.5 Hz) היה מתוכנת, אבל הזמן תנודות יעיל התברר להיות 60 ms (16.7 Hz). חוסר דיוק זה של פולט הזמן של microcontroller לא היתה לגילוי השפעה על מדידות הטיר. ייתכן שיהיה עדיף לקבוע את התדר הממשי באמצעות הגדרת התדירות של אחד מהמטרים המרובים. אם נמצא סטייה כלשהי, ניתן לכוונן את קוד המקור בהתאם. יתרה מזאת, מומלץ מאוד לבדוק אם מעבר בדיקה או כיוונונים מוגדרים אחרים מעניקים תוצאות נכונות ומנובחנות. ...

תאים אפיתל ואנדותל לתפקד כגבולות הסלולר, הפרדת הצדדים פסגה והצלעות של הגוף. אם הם מקושרים באמצעות צמתים הדוקים, החומר הפסיבי דיפוזיה דרך החללים הפרתאיים מוגבל1, והתוצאה היא היווצרות של מכשול חדיר בררני. כמה מערכות מחסום מלאכותי פותחו2 שימוש בתאי מיקרו-כלי (hbmec, מחסום דם-מוח3,4,5,6,7), מקלעת דמית תאים אפיתל (hibcpp/pcpec דם-שדרתי מחסום נוזלשדרה 8,9,10,11,12,13,14), המעי הגס אדנוקרצינומה תאים (caco-2, מודלים במערכת העיכול15), או קווי נשימה/מכתשי תא (מודליםריאתי16,17). מערכות אלו מורכבות בדרך כלל תאים הגדלים במונאולייר על ממברנות חדירות (כלומר, מערכות להוסיף מסנן) כדי לאפשר גישה לצדדים הקודקוד והבזלת צלעות. חשוב ששלמות מערכת המודל תתאים לתנאים הvivo. מכאן, טכניקות מספר פותחו כדי לנתח את תפקוד המכשול על ידי מדידת הפצת הפראותאי של תרכובות מעקב על פני שכבת התא. חומרים אלה כוללים הקרינה הדו, אלבומין מתויג בצבע, inulin מתויג FITC, או לצבוע-התווית דקטרנס2. עם זאת, צבעים כימיים יכולים להפוך תאים שמיש לניסויים נוספים. לניטור מערכות המכשול באופן בלתי פולשני, מדידת מערכת ההתנגדות החשמלית של הטראנס-מרחבי הרשת ניתן להשתמשב -2,18,19. בגלל מערכות האלקטרודות דו קוטבית מושפעים העכבה אלקטרודות האלקטרודה בממשק אלקטרודה-אלקטרוליט, מדידות הטארבלפולהם משמשים בדרך כלל כדי להתגבר על הגבלה זו20. הטכניקה התחתונה היא חישה 4-טרמינל (4T) שתוארה לראשונה בשנת 1861 על ידי ויליאם תומסון (לורד קלווין)21. בקיצור, הזרם מוזרק על-ידי זוג אלקטרודות הנושאות את הזרם הנוכחי, בעוד זוג אלקטרודות לחישה במתח השני משמש למדידת מדידת המתח20. כיום, כביכול אלקטרודות המקל מורכב מזוג אלקטרודות כפולות, כל אחד המכיל גלולה כסף/כסף-כלוריד למדידת מתח ואלקטרודות כסף עבור עובר הנוכחי2. העכבה החשמלית נמדדת בין פסגה לבין תא בזלת צלעות עם שכבת התא בין (איור 1). אות גל מרובע בתדר של בדרך כלל 12.5 Hz מוחל על האלקטרודות החיצוניות ואת הזרם הסירוגין המתקבל (AC) נמדד. בנוסף, הירידה הפוטנציאלית לאורך שכבת התא נמדדת על-ידי זוג האלקטרודה השני (הפנימי). העכבה החשמלית מחושבת לאחר מכן על פי חוק אוהם. ערכי העגלון מנורממים על-ידי הכפלת אזור משטח העכבה ושכבת התאים ומבוטאים בדרך כלל כ-Ω ∙ ס"מ2.
ישנן מערכות בהן תאים ואלקטרודות מסודרים בצורה מתוחכמת יותר, אך מבוססים גם על עקרון המדידה של 4T וניתן להשתמש בהם עם התקני מדידה זהים. מערכות אנדוhm, למשל, שבו מוכנס המסנן, מכילים תא וכובע עם זוג אלקטרודות קונצנטריים עם מבנה זהה כמו המקל אלקטרודה. צורת האלקטרודות מאפשרת זרימה אחידה יותר של צפיפות הזרם לאורך הקרום, ובכך מפחיתה את הווריאציה בין הקריאות. אפילו יותר מורכב (אבל גם יותר מדויק) הוא חדר Ussing, שבו שכבת התאים מפריד בין שני תאים מלאים בתמיסה של המצלצל22. החדר עצמו יכול להיות מתודלק בחמצן, CO2, או N2, ו מעורבב או שיושלם עם חומרים ניסיוניים. כאשר מתבצעת העברת יונים לרוחב שכבת התא, ניתן למדוד הבדל פוטנציאלי על-ידי שתי אלקטרודות לחישה במתח בסמוך לרקמה. מתח זה מבוטל על-ידי שני אלקטרודות נוכחיות הנושאות בסמוך לשכבת התא. הזרם הנמדד יעניק לאחר מכן את הובלת הרשת וההתנגדות הטרנססיפיתית, המשקפת את שלמות המכשול, ניתן לקבוע22. ניתן גם ליישם את מדידת העגלון על מערכות גוף-על-שבב המייצגות מודלים של רקמת מכשול23,24. מערכות אלה מחקות בתנאים vivo של התאים ולעתים קרובות מורכב ממספר סוגים של תאים, מוערמים אחד מעל השני בשכבות.
הפרוטוקול הבא מסביר כיצד להגדיר voltammeter חסכוני ואמין עם תדר פלט ניתן לתיכנות אשר מייצרת לא הבדלים משמעותיים מבחינה סטטיסטית לעומת מערכות מדידה זמין מסחרית.

<table><tbody><tr>נגד <td></td><td></td><td>120 kOhm</td><td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>כבלי</td><td></td><td></td> תקע בננה <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>כבלים</td><td>ציוד כללי (גנרי)</td>אלקטרודה <td></td><td></td></tr><tr><td>צ'ופסטיק אלקטרודה</td><td>Merck Millicell</td><td>MERSSTX01</td><td></td></tr><tr><td>אלקטרודה צ'ופסטיק (אלטרנטיבית)</td> <td>WPI World Precision Instruments</td><td>STX2</td><td></td></tr><tr><td>כלי</td><td></td><td></td> לחיצה <td>כלי כללי</td></tr><tr><td>Digispark / ATtiny85</td><td>AZ-Delivery Vertriebs GmbH</td><td>Digispark Rev.3 Kickstarter</td><td></td></tr><tr><td>DMEM:F12</td><td>Gibco (Thermo Fisher)</td><td>31330038</td><td></td></tr><tr><td>סרום עגל עוברי (FCS)/סרום בקר עוברי (FBS)Life</td> <td>Technologies</td><td>10270106</td><td></td></tr><tr><td>מוסיף מסנן 3&micro; m שקוף</td><td>גריינר Bioone</td><td>662631</td><td></td></tr><tr><td>HIBCPP</td><td></td><td></td><td>הירושי אישיקאווה / הורסט שרוטן</td></tr><tr><td>חשפנית</td><td></td><td></td> בידוד <td>כלי כללי</td></tr><tr><td>מסוף</td><td></td><td></td> ברק <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>אוסצילוסקופ</td><td>HAMEG</td><td>היקף אחסון דיגיטלי HM 208</td><td></td></tr><tr><td>פלוטר</td><td>PHILIPS</td><td>PM 8143 מקליט XY</td><td></td></tr><tr><td>תוכנה Arduino</td><td>https://www.arduino.cc</td><td>Arduino 1.8.9</td><td></td></tr><tr><td>מלחם ברזל</td><td></td><td></td> כלי <td>כללי</td></tr><tr><td>זיזי</td><td></td><td></td> הלחמה <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>כבל טלפון עם מחבר</td><td></td><td></td> RJ14 (6P4C) <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>נגד בדיקה</td><td>Merck Millicell</td><td>MERSSTX04</td><td></td></tr><tr><td>מולטימטר True-RMS</td><td>VOLTCRAFT</td><td>VC185</td><td></td></tr><tr><td>מטען</td><td></td><td></td> USB <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>כבל</td><td></td><td></td> מאריך USB <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr><tr><td>וולטומטר למדידת TEER</td><td>מכשירי דיוק עולמיים</td><td>EVOM</td><td></td></tr><tr><td>וולטומטר למדידת TEER (אלטרנטיבית)</td> <td>Merck Millicell</td><td>ERS</td><td></td></tr><tr><td>טבעות</td><td></td><td></td> קצה חוט <td>ציוד כללי (גנרי)</td></tr></tbody></table>

גישה פשוטה לבצע מדידות הטיר באמצעות עצמית וולט-אמפר מונה עם תדר פלט ניתן לתיכנות

A Simple Approach to Perform TEER Measurements Using a Self-Made Volt-Amperemeter with Programmable Output Frequency

שימוש בטרספפיתל/ההתנגדות החשמלית של שנות ה-80 לקביעת שליטה וחדירות במערכות מודל מבחנה. ברוב המקרים, אלקטרודות המקל משמשות כדי לקבוע את העכבה החשמלית בין התא העליון והתחתון של מערכת להוסיף מסנן התרבות התא המכיל monolayers הסלולר. קרום מסנן מאפשר לתאים לדבוק, הקיטוב, ואינטראקציה על ידי בניית צמתים הדוקים. טכניקה זו תוארה עם מגוון של קווי תאים שונים (למשל, תאים של מחסום הדם-מוח, מחסום נוזלי שדרתי דם, או מערכת העיכול והריאות). התקני המדידה העגלון ניתן להשיג בקלות מספקים שונים ציוד מעבדה. עם זאת, יש פתרונות חסכוניים יותר ומותאמים להתאמה אישית, אם אתה מקבל הרכבה עצמית מתאימה. המטרה הכוללת של פרסום זה היא להגדיר מכשיר אמין עם תדר פלט ניתן לתכנות, כי יכול לשמש עם המקל מסחרית המקלות זמין עבור מדידה הטיר.

כדי להשוות את הפעולה של voltammeter בהרכבה עצמית עם עמיתו זמין מסחרית שלה, היתה הקלטה של משני המכשירים הוקלט.
כפי שמוצג באיור 2A, מכשיר העזר שנוצר אות גל מרובע עם משרעת של 80 mV ו זמן תנודות של 80 ms, אשר מתאים תדירות של 12.5 Hz, כאשר הפעלה על עומס עם kΩ 1 מבחן הבדיקה.
לעומת זאת, מיקרובקר של המכשיר עצמית התאספו החליף את מתח האספקה לאות...

כאן, אנו מדגימים כיצד להגדיר וולט-אמפר-מונה זול עם תדר פלט מיתכנת שניתן להשתמש בו עם המקל מסחרית זמין אלקטרודות עבור transepi, מדידות התנגדות חשמלית החשמל.

Transepithelial/endothelial electrical resistance (TEER) has been used since the 1980s to determine confluency and permeability of in vitro barrier model ...

מדידה של מבוי סם חשמלי transepithelial שימש מאז 1980 כדי לקבוע קונפליה ותפקוד מחסום של monolayers אפיתל בתרבות התא. הטכניקה הבסיסית היא חישה של ארבעה מסופים המשתמשת בזוגות שונים של אלקטרודות נושאות זרם וחוש מתח כדי לבצע מדידות מדויקות יותר. ישנם מספר מכשירים זמינים מסחרית כדי למדוד מבוי סם טרנס-פיתלי, אבל למרות קלות השימוש ואת האמינות הגבוהה, יש גם כמה חסרונות כמו תדירות פלט שאינו ניתן לתרגום ואת היקרות שלהם.לכן, אנו מייצגים כיצד לבנות וולט-אמטר חסכוני וניתן לתיוכנת. בהתחלה, אנחנו רוצים להראות איך מדידת TEER עם מכשירים זמינים מסחרית עובדת. לשם כך, תירבתנו שכבת תא של תאי פיפילומה אפיתל מקלעת choroid על מסנני טרנסוול עם גודל נקבובית של שלושה מיקרומטר.הגדרה זו תוארה על ידי שרוטן ואח 'כמודל במבחנה של מחסום הנוזלים השדרתיים בדם. עכשיו, אלקטרודה של מקל אכילה מחוברת לוולט-אמטר אפיתל.ההתקן מופעל ומוגדר למדידת התנגדות. האלקטרודה מעקרת ב 80% אתנול ולאחר מכן שיווי משקל במדיום מתאים. ההימנעות להימדד תשמש כערך ייחוס על מנת להעריך את אמינותו של האמטר וולט שירכיב לאחר מכן.בדוגמה זו, אנו מקליטים מכשול של 680 אוהם. בואו נתחיל בהרכבה של וולט-אמטר בתקציב נמוך עם תדר פלט ניתן לתיכנת. קודם כל, תצטרך מטען USB סטנדרטי, וכבל מאריך USB כאספקת חשמל זרם ישיר חמישה וולט.מיקרו-בקר של 8 סיביות בלוח פיתוח USB ישמש לאחר מכן ליצירת זרם גל מרובע. ארבעה כבלים עם תקעי בננה מחוברים לשני מולטימטרים סטנדרטיים למדידת מתח ותנודה. נא ודא שהריבוי מטרים מסוגלים למדוד זרם במגוון מיקרו-אמפרים מסוימים באמצעות TrueRMS.מחבר RJ14 נקבה ניתן למצוא בכבלי טלפון סטנדרטיים. רק לוודא, כי המחבר יש שישה פינים אשר לפחות ארבעת הפנימיים הם קווית. לבסוף, תצטרך קצת ציוד סטנדרטי, כמו הכבלים שלנו, מסוף ברק, נגד 120 קילוהם, וכמה כלים כמו חשפניות בידוד, כלי crimping, ferrules קצה חוט, ברזל הלחמה.ההתקן מורכב בדיוק כפי שמודגם בדיאגרמת הפריסה. בהתחלה, הרחבת ה-USB מחוברת למיקרו-בקר. במהלך פעולה רגילה, הוא מופעל על ידי מטען USB DC חמישה וולט, כי ניתן לחבר בקלות למחשב אישי לתכנות.שני כבלים מופשטים וגדוטים בפרולי קצה תיל בצד אחד. הצד השני הוא הלחמה או ישירות להצמיד אפס ושניים של המיקרו-בקר או כדי הלחמה lugs, אשר בתורו הם קצוצים על הסיכות המתאימות. לאחר מכן, כבלי אספקת החשמל מחוברים למסוף ברק.המולטימטר הראשון ישמש למדידת זרם ומחובר בסדרה עם נגד 120 קילו-ם ואלקטרודות מקלות אכילה העוברות בזרם. סידור זה מבטיח כי זרם הפלט מוגבל, כך המדידה לא תהיה השפעה על הכדאיות התא. ארבעת המנצחים של כבל הארכת הטלפון מפורקים ומותכים לפרול כפי שהוצג קודם לכן.לאחר הכנת הכבל, תצטרך לבדוק את ההמשכיות של מוליכים וסיכות. בדוגמה שלנו, סיכה 3 עד 6 מחוברת למנצח הלבן, החום, הירוק והצהוב. עכשיו סיכה חמש ושש, כלומר ירוק וצהוב, מחוברים למסוף הברק כדי להחיל מתח על זוג האלקטרודה החיצונית.לבסוף, יהיה עליך לחבר את multimeter השני, אשר ישמש כדי למדוד את ירידת המתח transepithelial, סיכות שלוש וארבע, כלומר, בדוגמה שלנו, למנצח לבן וחום. החלטנו לעלות על התקנה במארז פלסטיק זול. לפני השימוש הראשון, יש לתכנת את המיקרו-בקר.קוד המקור כתוב ב- C+ו ניתן להעלות אותו באמצעות USB. בקצרה, הצמד אפס למצב פלט מרכזי. כאשר מופעל, לולאת הפונקציה תתחיל לסירוגין כמו סיכות בין הקרקע בתוספת חמישה וולט עם עיכוב משתנה.בדוגמה שלנו, השתמשנו בזמן תיאורטי של חצי תנודות של 40 אלפיות שנייה. בוא נראה כיצד תוצאות המדידה משתוות לערכי הייחוס שהשגנו בעבר. אלקטרודות מקל האכילה ממוקם מחדש לוולט-אמטר שהורכב לאחרונה.ההתקן מופעל בשלושה שלבים. כלומר, חיבור מטען USB, העברת המולטימטר השמאלי למדידת מתח AC והסטת המולטימטר השני למיקרו-אמפר. שים לב, כי זרם לסירוגין יש לבחור במפורש.בדוגמה זו, הירידה הפוטנציאלית במערכת הסינון Transwell נמדדת כ- 25 מילי-וולט, בעוד שאנו מקליטים זרם של 37.1 מיקרואמפר. על פי חוק אוהם, ניתן לחשב בקלות מכשול חשמלי ב-674 אוהם, הקרוב מאוד לערך הייחוס של 680. הראינו כי ערכי המדידה אמינים בטווח שמטו עד 1.8 קילוהמים.לכן, וולט-אמטר המתואר יכול לשמש הן לניסויים ראשוניים והן למחקרים נוספים. עם זאת, אם התוצאות שלך יפורסמו, ייתכן שתמיד תרצה לתמוך בנתונים שלך, על ידי מדידת שטף מולקולות על פני שכבת התא המתאימה.

a-simple-approach-to-perform-teer-measurements-using-self-made-volt

Research

JoVE Journal

Biology

ביולוגיה

, ייצור כיול ושימוש פולשני בדיקות רוטט למדוד הנוכחית bioelectric במערכות ביולוגיות שונות מתואר.

מדידת נוכחי Bioelectric עם בדיקה רטט

פרוטוקול עבור עיצוב קרן קבועה-קבוע באמצעות של לייזר דופלר ממדי רטט (LDV), כולל את המדידה של תדירות כוונון, שינוי של כוונון יכולת, והימנעות של כשל בהתקן, stiction, מוצג. העליונות של השיטה LDV מעל במנתח רשת הוא הפגין בשל היכולת למצב גבוה יותר.

עיצוב, אפיון מתודולוגיה למסננים Tunable MEMS יעיל לטווח רחב

מחקר זה משפר את דיוק מד הזרימה האלקטרומגנטי על ידי אופטימיזציה של צורות גל עירור, החלת סינון רב-שלבי ושימוש בתיקון מבוסס Complex Programmable Logic Device (CPLD). שיטת זיהוי צינורות ריקים חדשה המבוססת על צורת גל משפרת את האמינות. ניסויים מראים דיוק של 0.1% בטווח של 0.1-15 מטר לשנייה, מה שמאמת את הישימות התעשייתית.

מד זרימה אלקטרומגנטי בעל דיוק גבוה עם זיהוי צינורות ריקים באמצעות זיהוי צורות גל מבוסס התקן לוגיקה מורכב הניתן לתכנות

עבודה זו דנה בפרוטוקול לתכנון ופיתוח מכשיר E-Eye-Enable POCT לזיהוי Fe, Cr, As ו-F בדגימות סביבתיות, דגימות ביולוגיות ומזון ומשקאות. כמעט 2000 דגימות נבדקו, והתוצאות תואמות את טכניקת תקן הזהב.

טכניקת חישת עין אלקטרונית מתקדמת מונחית TD-DFT לכימות באתר של Fe, Cr, F ו-AS בדגימות סביבתיות, ביולוגיות ומזון

בסרטון זה אנו מדגימים כיצד לפברק ולנצל microfabricated גלאי מערך פוסט (mPADs) כדי להעריך מודולציות של contractility הסלולר.

Microfabricated פוסט מערך גלאים (mPADs): גישה לבודד כוחות מכניים

וידאו זה מראה כיצד להשתמש חולץ לתכנות לעשות pipettes תיקון אלקטרודות חדה electrophysiology. הפרוצדורה זהה ניתן להשתמש כדי ליצור מגוון של כלי זכוכית, כולל הזרקה ומחטים.

ביצוע Patch ו-pipettes אלקטרודות שארפ עם פולר לתכנות

הליך זה מראה כיצד להשתמש ג'ין Pulser מערכת MXcell electroporation במהירות ובקלות לזהות את התנאים הטובים ביותר עבור electroporation fibroblasts העכבר עובריים (MEFs) או תאים ראשוניים אחרים. שיקולים לפתרון בעיות הם דנו גם וידאו המשויכת.

שימוש ג&#39;ין Pulser מערכת MXcell electroporation כדי Transfect תאים ראשוניים עם יעילות גבוהה

מכתים השעיה immunocytochemical בתאי גזע אנושיים pluripotent (hPSCs) על פני קרום התא סמנים (SSEA-3/SSEA-4) הושג על בסיס השימוש במנגנון cytospin מתוצרת עצמית כדי ליצור monolayer של תאים להסתכלות וכימות.

ניתוח Immunocytochemical של בתאי גזע האדם pluripotent באמצעות מנגנון מתוצרת עצמית Cytospin

פונקציה-Spacer-ליפידים (FSL) בונה לאפשר את תכונות פני השטח של תאים חיים virions להיות שונה ללא אובדן חיוניות. השיטה דורשת מגע פשוט רק פתרון לבנות FSL עם תא / virion ושילוב משטח יציב ספונטנית מתרחשת.

FSL בונה: שיטה פשוטה שינוי Cell / Virion משטחים עם מגוון רחב של סמנים ביולוגיים מבלי להשפיע ליכולת הקיום שלהם

אנו מספקים פשוט, חצי כמותית שיטה לחקור היווצרות...

גישה חצי כמותי להערכת גיבוש biofilm באמצעות פיתוח המושבה מקומט

למדו למדוד עכבה חשמלית טרנסאפיתלית במונוליירים אפיתליים באמצעות וולט-אמפר מונה ניתן לתכנות. שיטה זו מציעה פתרון חסכוני להערכת פונקציית מחסום בתרביות תאים.

גישה פשוטה לבצע מדידות הטיר באמצעות עצמית וולט-אמפר מונה עם תדר פלט ניתן לתיכנות

גלה סרטונים נוספים