여기서, 우리는 경피 / 내피 전기 저항 측정을위한 상업적으로 이용 가능한 젓가락 전극과 함께 사용할 수있는 프로그래밍 가능한 출력 주파수와 저렴한 볼트 암페어 미터를 설정하는 방법을 보여줍니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
방법 논문
프로그래밍 가능한 출력 주파수를 사용하여 자체 제작 된 볼트 암페어미터를 사용하여 TEER 측정을 수행하는 간단한 접근 방식
이 논문에서
요약
초록
체상피/내피 전기 저항(TEER)은 1980년대부터 생체외 장벽 모델 시스템의 합류성과 투과성을 결정하는 데 사용되어 왔습니다. 대부분의 경우 젓가락 전극은 셀룰러 단층을 포함하는 세포 배양 필터 삽입 시스템의 상부 및 하부 구획 사이의 전기 임피던스를 결정하는 데 사용됩니다. 필터 멤브레인은 단단한 접합을 구축하여 세포가 부착, 편광 및 상호 작용할 수 있게 합니다. 이 기술은 다양한 상이한 세포주(예를 들어, 혈액-뇌 장벽, 혈액 뇌척수액 장벽, 또는 위장관 및 폐관)로 기술되었다. TEER 측정 장치는 다양한 실험실 장비 공급업체로부터 쉽게 얻을 수 있습니다. 그러나 적절한 볼탐미터가 자체 조립될 경우 더 비용 효율적이고 사용자 정의 가능한 솔루션이 있습니다. 이 출판물의 전반적인 목적은 TEER 측정을 위해 시판되는 젓가락 전극과 함께 사용할 수있는 프로그래밍 가능한 출력 주파수로 신뢰할 수있는 장치를 설정하는 것입니다.
서론
상피 및 내피 세포는 세포의 경계로 기능, 신체의 상피와 basoal 측면을 분리. 그들은 꽉 접합을 통해 연결되는 경우, 파라 셀 룰러 공간을 통해 수동 물질 확산이 제한1,선택적으로 투과 장벽의 형성의 결과. 여러 인공 장벽 시스템은 미세 혈관 내피 세포 (HBMEC, 혈액 뇌장벽3,4,5,6,7),경막염 신경총2를 사용하여 개발되었습니다. 상피 세포 (HIBCPP / PCPEC, 혈액 뇌척수액 장벽8,9,10, 11,12,13,
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
프로토콜
1. TEER 측정을 위한 기본 볼트 암페어미터 조립
- 5V D.C. 전원 공급 장치, USB 확장 코드, 프로그래밍 가능한 제네파 발생기로 사용되는 마이크로 컨트롤러, 교류 전류 및 전압을 근평균 정사각형으로 측정할 수 있는 두 개의 표준 멀티미터로 표준 USB 충전기를 준비하십시오. True-RMS), 바나나 플러그가 있는 4개의 케이블, 내부 4개의 유선(6P4C)이 있는 6개의 핀을 포함한 RJ14 암 커넥터가 있는 전화 연장 코드, 2개의 짧은 케이블, 광택 단자, 120kΩ 프리 저항기, 와이어 엔드 ferrules 및 납땜 러그. 필요한 도구는 절연 스트리퍼, 압착 공구 및 납땜 인두입니다.
- 먼저 USB 확장을 마이크로 컨트롤러 보드에 연결합니다.
- 두 개의 짧은 케이블의 끝 단열재를 제거합니다. 케이블당 한쪽면을 마이크로 컨트롤러의 핀 0과 2또는 납땜 러그에 직접 납땜하여 각 핀에서 잘라낸다. 그림 1에묘사된 바와 같이 다른 쪽 끝을 와이어 끝 페룰에 압착하고 광택 단말에 연결합니다.
- 바나나 플러그를 멀티미터에 연결합니다. 4개의 케이블 각각의 다른 쪽 끝을 스트립하고 압착합니다.
- 전화 연장 코드를 두 조각으로 자르고 분해하고 암 커넥터가....
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
결과
자체 조립 된 볼탐미터의 작동을 상업적으로 사용할 수있는 것과 비교하기 위해 두 장치의 전압 오실로그램이 기록되었습니다.
그림 2A에표시된 바와 같이, 기준 계측기는 1kΩ 테스트 저항기로 온로드를 작동할 때 진폭 80mV및 진동 시간이 80ms인 사각파 신호를 생성했는데, 이는 12.5Hz의 주파수에 해당합니다.
대조적으로, 자체 조립된 장치의 마이크로컨트롤러는 프리 저항기가 설정되지 않은 경우 5V(도2B)의진폭을 가진 사각파 신호로 공급 전압을 전환하였다. 생성된 전류가 장벽 기능을 파괴하고 세포 배양 실험에 적용되지 않는다는 것이.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
토론
자가 제작 볼탐계를 일상에서 사용하려면 장치가 적절한 기능을 있는지 확인하는 것이 필수적입니다. 우리의 경우, 40 ms (12.5 Hz)의 진동의 반 시간이 프로그래밍되었지만, 효과적인 진동 시간은 60 ms (16.7 Hz)로 밝혀졌다. 마이크로 컨트롤러의 시간 방출기의 이러한 부정확성은 TEER 측정에 감지 가능한 영향을 미치지 않았습니다. 다중 미터 중 하나의 주파수 설정을 사용하여 실제 주파수를 결정하는 것이 가장 좋습니다. 편차가 발견되면 소스 코드를 그에 따라 조정할 수 있습니다. 또한 테스트 저항기 또는 기타 정의된 설정이 정확하고 재현 가능한 결과를 제공하는지 확인하는 것이 좋습니다. 인공 세포 장벽 시스템으로 작업하는 경우, 항상 임피던스 측정과 분자 플럭스의 상관 관계를 지정하는 것이 가장 좋습니다.
이 경우, 적용된 전류는 120 kΩ 프리 레지젝터를 사용하여 제한되었다. 일반적인 TEER 값이 100Ω−2,000 Ω범위라고 가정하면 셀 레이어의 전압 강하를.......
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
공개 사항
저자는 경쟁적인 금전적 이익이나 기타 이해 상충이 없습니다.
감사의 글
저자는 전기 기술 및 정보학에 대한 전문가의 조언에 대한 허먼 Liggesmeyer와 마빈 벤드에게 감사드립니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 120 kOhm 저항기 | 일반(일반) 장비 | ||
| 바나나 플러그 케이블 | 일반(일반) 장비 | ||
| 케이블: 일반(일반) 장비 | |||
| 젓가락 전극 | Merck Millicell | MERSSTX01 | |
| 젓가락 전극(대체) | WPI World Precision Instruments | STX2 | |
| 압착 도구 | 일반 도구 | ||
| Digispark / ATtiny85 | AZ-Delivery Vertriebs GmbH | Digispark Rev.3 Kickstarter | |
| DMEM:F12 | Gibco (Thermo Fisher) | 31330038 | |
| Fetal calf serum (FCS)/Fetal Bovine Serum (FBS) | Life Technologies | 10270106 | |
| Filter inserts 3µ m 반투명 | Greiner Bioone | 662631 | |
| HIBCPP | Hiroshi Ishikawa / Horst Schroten | ||
| 절연 스트리퍼 | 범용 | ||
| 도구 광택 단자 | 범용 (일반) 장비 | ||
| 오실로스코프 | HAMEG | 디지털 스토리지 스코프 HM 208 | |
| 플로터 | PHILIPS | PM 8143 X-Y 레코더 | |
| 소프트웨어 Arduino | https://www.arduino.cc | Arduino 1.8.9 | |
| 납땜 인두 | 일반 도구 | ||
| 납땜 러그 | 일반 (일반) 장비 | ||
| RJ14 (6P4C) 커넥터 | 일반 (일반) 장비 | ||
| 테스트 저항 | Merck Millicell | MERSSTX04 | |
| True-RMS 멀티미터 | VOLTCRAFT | VC185 | |
| USB 충전기 | 일반(일반) 장비 | ||
| USB 연장 코드 | 일반(일반) 장비 | ||
| TEER 측정용 전압저항계 | WPI World Precision Instruments | EVOM | |
| TEER 측정용 전압저항계(대체) | Merck Millicell | ERS | |
| 와이어 엔드 페룰 | 일반(일반) 장비 |
참고문헌
- Matter, K., Balda, M. S. Functional analysis of tight junctions. Methods. 30, 228-234 (2003).
- Srinivasan, B., et al. TEER measurement techniques for in vitro barrier model systems. Journal of Laboratory Automation. 20, 107-126 (2015).
- Daniels, B. P.,
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재인쇄 및 허가
