Summary
The Organic Electrochemical Transistor är integrerad med levande celler och användas för att övervaka jonflöde över mag epitelial barriär. I denna studie var en ökning av jonflödet, relaterade till störningar av tight junctions, som induceras av närvaron av kalcium kelatorn EGTA (etylenglykol-bis (beta-aminoetyl-eter)-N, N, N ', N'-tetra-ättiksyra syra), mätes.
Abstract
Det gastrointestinala området är ett exempel på barriärmjukpapperet som ger en fysikalisk barriär mot inträde av patogener och toxiner, samtidigt som passage av nödvändiga joner och molekyler. Ett brott i denna barriär kan orsakas av en minskning av den extracellulära kalciumkoncentrationen. Denna minskning av kalciumkoncentrationen orsakar en konformationsförändring i proteiner som är involverade i förseglings av barriären, vilket leder till en ökning av den paracellulära flussmedel. För att efterlikna denna effekt kalcium kelator etylenglykol-bis (beta-aminoetyleter)-N, N, N ', N'-tetra-ättiksyra (EGTA) användes på ett monoskikt av celler som är kända för att vara representativt för det gastrointestinala området. Olika metoder för att upptäcka störningar av barriärvävnaden redan finns, till exempel immunofluorescens och permeabilitet analyser. Men dessa metoder är tidskrävande och kostsamma och inte lämpade för dynamisk eller hög kapacitet mätningar. Elektroniska metoder för att mäta barriär vävnadintegritet finns också för mätning av transepithelial motstånd (TER), men dessa är ofta kostsamt och komplicerat. Utvecklingen av snabba, billiga och känsliga metoder finns ett akut behov som integritet barriär vävnad är en viktig parameter i läkemedelsutveckling och patogen / toxin diagnostik. Den organiska elektrokemisk transistor (OECT) integrerad med barriärvävnadsbildande celler har visats som en ny enhet som dynamiskt övervaka barriärvävnadsintegritet. Anordningen är i stånd att mäta mycket små variationer i jonisk flussmedel med oöverträffad tidsupplösning och känslighet, i realtid, såsom en indikator av barriärmjukpapper integritet. Denna nya metod är baserad på en enkel enhet som kan vara förenligt med hög kapacitet applikationer och tillverkas till låg kostnad.
Introduction
Det gastrointestinala epitelet är ett exempel på barriärmjukpapperet, som styr passagen av molekyler mellan olika fack i kroppen. Epitelet består av långsträckta, pelarformiga celler sammanfogas med komplex av proteiner som ger en fysisk barriär en mot patogener och toxiner, samtidigt som passage av vatten och näringsämnen som krävs för att upprätthålla kroppen. Denna selektivitet beror på polarisationen hos epitelceller, vilket skapar två olika membran domäner: den apikala sidan av cellerna som exponerats för lumen och den basala sidan av cellerna förankrade på de underliggande vävnaderna 2,3. Tight junctions (TJ) är komplex av proteiner som finns närvarande på den apikala delen av epitelceller och är en del av ett större komplex som kallas den apikala junction 4. Ion flöde över barriären vävnaden kan antingen gå via transcellulär (genom cellen) eller via en paracellulär (mellan två angränsande celler) vägen. Summan avtransporten genom båda vägarna kallas transepitelial resistens. Den apikala korsning ansvarar för regleringen av joner och molekyler som passerar över barriären 5,6 via en viss öppning och stängningsfunktion. En dysfunktion eller störning av dessa proteinkomplex är ofta relaterade till sjukdomen 7-11. Dessutom är många tarmpatogener / toxiner kända för att specifikt rikta detta komplex, och därigenom in i kroppen och leder till diarré, troligen som en följd av massiv dysreglering av jon / vattenflöde över barriären 12-14. Barriärvävnad kan också modifieras genom att ändra den extracellulära mikromiljö. Cadherin är ett kritiskt protein för cell-cell-adhesion, och är involverad i bildandet av den apikala korsning. Kalcium erfordras för den korrekta strukturella konformationen av cadherin, och en minskning i extracellulärt kalcium har visat sig resultera i förstörelse av cell-cell-korsning och en efterföljande öppning avparacellulära vägen mellan cellerna 15. I denna studie, EGTA (etylenglykol-bis (beta-aminoetyleter)-N, N, N ', N'-tetra-ättiksyra), en specifik kalcium kelatorn, användes för att framkalla ett brott i barriärmjukpapper, eftersom det har visat sig ha en snabb och drastisk effekt på paracellulära jon flöde 16,17. Denna kalcium kelator användes på ett sammanflytande och differentierade monoskikt av Caco-2-cell-linje. Odlade i cellkulturinsatser är denna cellinje känd för att utveckla de egenskaper i mag-tarmkanalen och används i stor utsträckning av läkemedelsindustrin för att testa absorptionen av läkemedel 18,19.
Metoder för att övervaka barriärvävnadsintegritet är riklig. Dessa metoder är ofta optiskt, att förlita sig på immunofluorescensfärgning av speciella proteiner som är kända för att vara på den apikala korsningen 20, eller förlita sig på en kvantifiering av ett fluorescerande spårmolekyl som normalt är ogenomtränglig för barriärvävnaden21,22. Men märkningsfria metoder (dvs utan en fluorofor / kromofor) är att föredra eftersom användningen av en etikett kan medföra artefakter, och ofta ökar kostnaderna och analystiden. Elektriska, etikett-fri övervakning av barriärvävnad har nyligen dykt upp som en dynamisk övervakningsmetod 23. Till exempel senaste tekniska framstegen inom elektrisk impedans spektroskopi har möjliggjort utvecklingen av en kommersiellt tillgänglig scanning apparat 24,25 som kan mäta transepithelial motstånd (TER), ett mått på jon konduktans över cellskiktet.
Organisk elektronik har skapat en unik möjlighet att kommunicera världen av elektronik och biologi 26,27 28,29 med hjälp av ledande polymerer som kan leda både elektroniska och joniska bärare. En ny teknik för att upptäcka brott i barriärvävnad med hjälp av OECT 30-32 infördes nyligen. Denna enhet validerades mot befintliga tekniker ossed att bedöma barriärvävnadsintegritet, inklusive immunofluorescens, permeabilitet analyser med hjälp av Lucifer gul och impedansspektroskopi använder Cellzscope. I fallet med alla testade giftiga föreningar, var OECT befunnits fungera med likvärdig eller bättre känslighet och med ökad temporal upplösning, jämfört med de ovan nämnda teknikerna. I denna anordning PEDOT: PSS, en ledande polymer, som har visats vara stabila och biokompatibla 33,34, används som det aktiva materialet i transistorkanalen. Den OECT består av drain-och source-elektroder på vardera sidan av en ledande polymer-kanal. Detta placeras sedan i kontakt med en elektrolyt, som utgör en integrerad del av anordningen. En styrelektrod är nedsänkt i elektrolyten (figur 1), och när en positiv grindspänning anbringas vid grinden, är katjoner från elektrolyten tvingas in i kanalen, vari dedoping den ledande polymeren och resulterar i en förändring i source-drain ström. Den dEvice är därför extremt känslig för små förändringar i joniska flöde på grund av förstärkning av transistorn. En cellskiktet odlades på en cellodlingsinsats placerades mellan grindelektroden och det ledande polymerkanal. Närvaron av en intakt cell skikt fungerar som barriär för katjonerna att ingå den ledande polymeren därför i närvaro av en intakt monoskikt, drainströmmen minskar (Figur 2: övergång från området A till B). I närvaro av en toxisk förening, kommer barriärmjukpapper gradvis förlorar sin integritet, så att katjonerna träda i polymerfilmen och ökar kollektorströmmen (Figur 2: region C). Med denna teknik, är brott i barriärmjukpapper ses av den modulering av drain-strömmen, som motsvarar den modulering av flödet över monoskiktet. Denna anordning är i stånd att mäta mycket små variationer i jonisk flussmedel med oöverträffad tidsupplösning och känslighet i realtid. Denna teknik will vara av intresse på området för toxikologi för drogtester, diagnostik sjukdom eller grundforskning som barriärmodellen kan enkelt anpassas. Denna metod kommer också att hjälpa till att minska djurförsök, eftersom det tillåter validering av in vitro-modeller för att ersätta in vivo-testning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. PEDOT: PSS Solution Förberedelse
- Till 50 ml av PEDOT: PSS, till etylenglykol (ökar ledningsförmågan) i ett volymförhållande av 01:04 (etylenglykol till PEDOT: PSS), 0,5 | il / ml Dodecylbensen-sulfonsyra (DBSA) såsom ett ytaktivt medel, och 10 mg / ml 3-glycidoxipropyltrimetoxisilan (GOP) som ett tvärbindningsmedel för att främja vidhäftning av den ledande polymeren till objektglaset.
2. OECT Fabrication (Figur 3)
- Definiera termiskt förångade guld source och drain kontakter via lift-off litografi:
- Spin coat fotoresist på en normal ren glasskiva vid 3000 rpm under 30 sek. Glas mått är 3 tum x 1 tum
- Definiera mönster genom fotolitografi. Mått kan ändras emellertid dimensionerna som anges här har visat sig leda till en optimal känslighet. Använd sedan en utvecklare.
- Indunsta 5 nm och 100 nm av krom och guld, respektive.
- Lift-off fotoresisten i en acEtone badet under 1 timme, vilket ger substratet med emittern och kollektorn Au kontakter enda område.
- Det önskade längden av PEDOT: PSS-kanalen är en mm. Detta uppnås genom mönstring med hjälp av en parylen-C (Pa-C) avdragbara teknik:
- Fyll på 3,5 g Pa-C i beläggningen setup. Likformigt avdunsta 2 fim av parylen-C ovanpå substratet med Au-kontakter.
- Mönster kanalen genom fotolitografi:
- Spin coat fotoresist vid 3000 rpm under 30 sek.
- Använd en mask för att belysa kanal och guldkontakt 20 sek till UV, kommer den exponerade fotoresisten blir löslig i utvecklaren.
- Använd utvecklare att öppna kanalområdet på fotoresist.
- Etsa Pa-C i kanalområdet med en 15 min plasma steg (O 2 (50 sccm) och CHF 4 (3 sccm) plasma vid 160 W) för att öppna kanalen och guldkontakt.
- Insättning PEDOT: PSS blandning lösning genom spinnbeläggning på500 varv per minut under 45 sek. Baka i 30 sekunder vid 110 ° C.
- Peel-off-PA-C för att avslöja den PEDOT: PSS kanal av substratet under. Denna kanal bör något överlappa med Au kontakter i protokoll nr 1.
- Bake prover för 1 h vid 140 ° C under atmosfäriska förhållanden.
3. Device Assembly
- Gör PDMS genom att blanda två lösningar (vanligen levereras tillsammans i ett kit) vid ett förhållande 01:10 av en saltlösning i baslösning. Grädda den i en timme vid 120 ° C.
- Designa väl med hjälp av ett hålslag och skär en fyrkant runt önskat område.
- Limma en PDMS väl på toppen av kanalen, för att resultera i ett kanalområde av approximativt 6 mm 2. Säkerställ att käll-och kollektorkontakterna inte omfattas.
- Gör ett underlag av plast med ett hål i det (kan använda hållaren för cellodling infoga) och limma den på toppen av PDMS. Låt torka över natten.
- Testa bra för att läcka genom förfyllning med water.
- Löd elektriska trådarna på källan och drain kontakt med tenn.
4. Cellodling
- Förbered cellodlingsmedier enligt följande:
- I DMEM, tillsätt 1% glutamin, 10% fetalt bovint serum, 0,5% penicillin-streptomycin och 0,1% gentamicin.
- Sterilisera cellodlingsmedier med användning av en steril filterenhet.
- Bibehåll Caco-2 celler mellan passage 49 och 68 vid 37 ° C i en fuktad atmosfär av 5% CO2, i cellodlingsmedia.
- Dela upp celler en gång i veckan med hjälp av trypsin och frö på 1,5 x 10 4 celler / insats.
- Ändra cellodlingsmedier två gånger i veckan under 3 veckor.
5. Mätningar med OECT
- Anslut en Ag / AgCl-tråden till en Source för användning som styrelektrod. Doppa spetsen i cellodlingsmedia, som används som elektrolyt, såsom illustreras i figur 1a.
- Anslut ledningarna från källan och avlopp på than Source (dubbel inställning kanal).
- Applicera en fyrkantig puls positiv spänning (V GS) mellan grinden och källan (som används som referenselektrod: jord). En negativ konstant spänning mellan drain och source (V DS) anbringas och motsvarande ström (I DS) mätes.
- Använd en samling dator med programuppgifter. OECT parametrar som lagts in i ett anpassat förvärvs program bör vara följande: V DS = -0.2 V, V GS = 0.3 V, V GS på tid = 2 sek, off tid = 28 sek.
- Läs out source-drain Ström (I DS) och grindström (I GS). Utför mätningen i flera minuter för att säkerställa en stabil baslinje signal.
6. Integrera Celler med OECT för Mätning
Notera: Före experimentet, kan integriteten hos cellskiktet skall kontrolleras genom mätning av TER med en impedans spektroskopi enhet. TER i varje 3 veckor gamla Caco-2 cell otryggrt bör vara över 400 Ω. cm 2.
- Under off tid för OECT mätning: Ta grindelektroden från elektrolyten, införliva cellodling insatsen, och ersätta grindelektrod inne i cellodling insatsen.
- Genomför en utgångsmätning med cellerna i flera minuter för att säkerställa en stabil signal. Denna baslinje kommer att användas som för beräkning av den normaliserade värde motsvarande ett intakt monoskikt (0).
7. Förberedelse och introduktion av Toxic Förening
- Bered en 1 M lösning av EGTA i Dl-vatten, först justera pH-värdet hos lösningen till 7,4 med Tris-bas.
- Lägg EGTA lösning inom en lämplig volym för att erhålla den önskade koncentrationen (t.ex. mellan 5 mM och 100 mM) med hänsyn tagen till volymen. Den EGTA bör läggas i basalkammaren under off tid.
- Mät kontinuerligt i 90 minuter som i protokoll 5. Om mätningen är being utföras vid rumstemperatur, kommer cellernas stabilitet inte förblir konstanta efter 90 min.
- Vid slutet av körningen, skrapa cellskiktet för att leda till en fullständig förstörelse av barriärskiktet och mått för 15 min, detta kan göras genom att ta bort filtret och nedsänkning av grindelektroden i media. Denna baslinje kommer att användas som för beräkning av den normaliserade värde som motsvarar en förstörd monolager.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Under det första steget i mätningen, kan avloppsström varierar något, men i de flesta fall skall förbli stabil (Figur 2, avsnitt a). Om signalen inte är stabil, bör transistorn kasseras och bytas ut. Denna stabilitetskontroll säkerställer också att eventuella inledande förluster i ledningsförmåga enheten inte påverkar den efterföljande mätningen. Efter flera minuters mätning är insatsen med celler som bildar barriärmjukpapper placerades på toppen av kanalen. Dräneringsström bör omedelbart minska (figur 2, avsnitt b..). Om avloppsströmmen inte minskar, kan detta innebära att cellerna inte har bildat en barriär, eller skadades under manipulation, och filtret skall kasseras och bytas ut. Genom att lägga till en toxisk förening till barriärmjukpapperet bör moduleringen av drain-strömmen ökar successivt eller omedelbart, beroende på föreningen som används och den koncentration (Figur 2,avsnitt c..).
Data samlades in med hjälp av en Source och ett anpassat förvärvsprogram. Ur programmet erhölls olika parametrar, som drivs i ett dataanalysprogram för att erhålla mellanmoduler motsvarar varje grindpuls. Mittmodule motsvarar värdet på strömmen vid mitten av toppen (fig 4). De mellanmodule värden som erhålls vid avkänning av en intakt mononormaliserades till 0 medan mitten moduler erhålls efter scratch normaliserades till 1. Normaliserade Resultaten används för att jämföra data från olika enheter (Figur 5). Från dessa data dossvaret av skillnads koncentrationer av toxisk förening med tiden kan ses.
Figur 1. Schematisk bild av en organisk Elektrokemisk Transistor integrerad med cellkultur a) insättningen från en sidovy. B) Uppifrån av kanal (grå) och kontakt (gul) dimensioner på en glasskiva med en kanallängd av 6 mm och en kanalbredd på 1 mm . Denna siffra har modifierats Jimison 30.
.. Figur 2 Översikt över in situ-mätning av kollektorströmmen svar på kvadratiska styrpulser över tiden Mätning villkor är: V DS = -0.2 V, V GS = 0.3 V, V GS på tid = 2 sek, off tid = 28 sek. A) Motsvarar OECT drivs före integration med celler, säkerställa stabilitet i enheten. B) Motsvarar den integranson av barriärvävnadsbildande celler återigen en stabil signal innan du börjar testa av giftig förening. c) Motsvarar tillsättning av EGTA till de barriärvävnadsceller, observera utvecklingen av signalen över tiden.
Figur 3. Tillverkningsprocesser i OECT. Klicka här för att visa en större bild.
Figur 4. OECT dränera nuvarande svar på en enda kvadrat grindpuls. Mät lingsförhållanden är följande: V DS = -0,2 V, V GS = 0.3 V, V GS i tid = två sek, av tidpunkten = 28 sek. A) OECT transientsvar före (streckad linje) och efter (blå linje) tillägg av barriär tissue bildande celler odlas på ett filter. b) OECT transientsvar efter tillsatsen av toxisk förening på en barriärmjukpapper (orange linje) och utan barriärmjukpapper (streckad linje).
Figur 5. Typisk normaliserade resultat Från OECT. Den normaliserade respons OECT om införande av enhet (tom cirkel), cellager (svart kors), 5 mM EGTA (mörkblå cirkel) och 10 mM EGTA (cyan cirkel) infördes vid t = 0, mättes under en period av 50 min.om/files/ftp_upload/51102/51102fig5highres.jpg "target =" _blank "> Klicka här för att visa en större bild.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Denna teknik ger en ny metod för att integrera en organisk elektrokemisk transistor med levande celler för att mäta barriärvävnadsintegritet. De huvudsakliga fördelarna med denna teknik är den snabbhet och känslighet, men också den låga kostnaden för anordningen för dynamisk övervakning av barriärmjukpapper.
Eftersom denna metod använder levande celler, är en kritisk punkt för att se till att använda ett monolager, vilket motsvarar en intakt spärrskikt. Parametrarna i barriären bör definieras under karakteriseringen av cellinjen. Det är därför viktigt att inte skada cellskiktet när grindelektroden är nedsänkt i elektrolyten ovanpå cellskiktet.
En annan viktig punkt är tillverkningen av anordningen, inget läckage uppstår mellan kanten på PDMS och plasthållaren för att undvika vätskevolymvariation. För att uppnå reproducerbara resultat bör uppmärksamhet också ges till lödning av tråden, sombränt guldelektroden ger dålig / ingen kontakt med den ledande polymeren kanal och så dålig / ingen signal.
För att underlätta analysen och för att få bättre resultat några minuters fördröjning mellan varje steg i experimentet bör tillåtas för att enheten ska stabiliseras mellan stegen. Som en variation av den signal från enhet till enhet kan observeras, normalisering av resultat som krävs för att kunna jämföra resultaten av varje experiment. Men i framtiden större skala av enheten kommer att tillåta större reproducerbarhet enhet-enhet.
Den största begränsningen av tekniken är det format, som för närvarande endast ett prov kan mätas. Detta kommer att lösas snart genom utvecklingen av en multiacquisition sensor och i framtiden skapandet av en 96-brunnars plattformat. Detta kommer att bana väg för denna teknik för användning i hög throughput screening av barriär vävnad. Parallellt, plana enheter är också under utveckling to tillåta samtidiga optiska och elektroniska mätningar.
Sammanfattningsvis har en ny anordning som kan tillverkas till låg kostnad som är kapabel att etikett-fri kontroll av barriärmjukpapper utvecklats. Denna enhet visar större känslighet och högre tidsupplösning än existerande metoder. Integrationen av in vitro-modeller med enheter som till exempel OECT kan vara ett bra alternativ till djurförsök för läkemedel upptäcka och toxikologi.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Projektet stöds av FP7-PEOPLE-2009-RG, Marie Curie Projekt nr 256.367 (CELLTOX) och det europeiska forskningsrådet ERC-2010-StG Förslag nr 258.966 (IONOSENSE), samt ett gemensamt bidrag från Conseil Regional de Provence Alpes Cote d'Azur och CDL Pharma för ST. Vi tackar George Malliaras för nyttiga diskussioner som rör OECT design och funktion.
Acknowledgments
Författarna till denna uppsats har inga konkurrerande ekonomiska intressen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Clevios pH 1000 | Heraus Clevios | ||
| AZ9260 resin | Cipec Specialties | ||
| Dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) | Acros Organic | ||
| 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GOPS) | Sigma Aldrich | ||
| 24-well Suspended cell Culture insert Millicell PET 0.4 μm Millipore | Dominique Dutscher | 51705 | |
| 24-well Cell culture plate BD Falcon | Dominique Dutscher | 51705 | |
| Stericup-GPT PES 0.22 μM | Dominique Dutscher | 51246 | |
| Advanced DMEM Marque GIBCO | Fisher Scientific | E3434T | |
| FBS Heat Inact. | Fisher Scientific | E3387M | |
| Penicillin Streptomycin | Fisher Scientific | E3470C | |
| GlutaMAX | Fisher Scientific | E3524T | |
| Trypsin 0.05% EDTA | Fisher Scientific | E3513N | |
| EGTA (Ethylene glycol-bis(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid) | Sigma Aldrich | E4378 | |
| Ethylene glycol, anhydrous, 99.8%, | Sigma Aldrich | ||
| Caco-2 cells | ATCC | ||
| PDMS | Dow Corning | SYLGARD 184 SILICONE ELASTOMER | |
| Au (99.99%) | NEYCO | AU3X6 | |
| Chromium (99.95%) | NEYCO | ||
| Parylene C | Specialty Coating Systems | ||
| Ag/AgCl wire | Harvard Apparatus | ||
| Photoresist | Cipec Specialties |
References
- Farquhar, M. G., Palade, G. E. Junctional complexes in various epithelia. J. Cell Biol. 17, 375-412 (1963).
- Gaillard, J. L., Finlay, B. B. Effect of cell polarization and differentiation on entry of Listeria monocytogenes into the enterocyte-like Caco-2 cell line. Infect. Immun. 64, 1299-1308 (1996).
- Anderson, J. M., Balda, M. S., Fanning, A. S. The structure and regulation of tight junctions. Curr. Opin. Cell Biol. 5, 772-778 (1993).
- Guttman, J. A., Finlay, B. B. Tight junctions as targets of infectious agents. Biochim. Biophys. Acta. 1788, 832-841 (2009).
- Anderson, J. M. Molecular structure of tight junctions and their role in epithelial transport. News. Physiol. Sci. 16, 126-130 (2001).
- Anderson, J. M., Van Itallie, C. M. Tight junctions: Closing in on the seal. Curr. Biol. 9, (1999).
- Ma, T. Y., Boivin, M. A., Ye, D., Pedram, A., Said, H. M. Mechanism of TNF-{alpha} modulation of Caco-2 intestinal epithelial tight junction barrier: role of myosin light-chain kinase protein expression. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 288, 422-430 (2005).
- Schulzke, J. D., et al. Epithelial tight junctions in intestinal inflammation. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1165, 294-300 (2009).
- Fisher, S. J., Swaan, P. W., Eddington, N. D. The ethanol metabolite acetaldehyde increases paracellular drug permeability in vitro and oral bioavailability in vivo. The J. Pharmacol. Exp. Therap. 332, 326-333 (2010).
- Ma, T. Y., Nguyen, D., Bui, V., Nguyen, H., Hoa, N. Ethanol modulation of intestinal epithelial tight junction barrier. Am. J. Physiol. 276, 965-974 (1999).
- Nemeth, E., Halasz, A., Barath, A., Domokos, M., Galfi, P. Effect of hydrogen peroxide on interleukin-8 synthesis and death of Caco-2 cells. Immunopharmacol. Immunotoxicol. 29, 297-310 (2007).
- Vogelmann, R., Amieva, M. R., Falkow, S., Nelson, W. J. Breaking into the epithelial apical-junctional complex--news from pathogen hackers. Curr. Opin. Cell Biol. 16, 86-93 (2004).
- Nusrat, A., et al. Clostridium difficile toxins disrupt epithelial barrier function by altering membrane microdomain localization of tight junction proteins. Infect. Immun. 69, 1329-1336 (2001).
- Obert, G., Peiffer, I., Servin, A. L. Rotavirus-induced structural and functional alterations in tight junctions of polarized intestinal Caco-2 cell monolayers. J. Virol. 74, 4645-4651 (2000).
- Nagar, B., Overduin, M., Ikura, M., Rini, J. M. Structural basis of calcium-induced E-cadherin rigidification and dimerization. Nature. 380, 360-364 (1996).
- Boulenc, X., et al. Importance of the paracellular pathway for the transport of a new bisphosphonate using the human Caco-2 monolayers model. Biochem. Pharmacol. 46, 1591-1600 (1993).
- Artursson, P., Magnusson, C. Epithelial transport of drugs in cell culture. II: Effect of extracellular calcium concentration on the paracellular transport of drugs of different lipophilicities across monolayers of intestinal epithelial (Caco-2) cells. J. Pharm. Sci. 79, 595-600 (1990).
- Artursson, P. Epithelial transport of drugs in cell culture. I: A model for studying the passive diffusion of drugs over intestinal absorptive (Caco-2) cells. J. Pharm. Sci. 79, 476-482 (1990).
- Artursson, P., Karlsson, J. Correlation between oral drug absorption in humans and apparent drug permeability coefficients in human intestinal epithelial (Caco-2) cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 175, 880-885 (1991).
- Balda, M. S., et al. Functional dissociation of paracellular permeability and transepithelial electrical resistance and disruption of the apical-basolateral intramembrane diffusion barrier by expression of a mutant tight junction membrane protein. J. Cell Biol. 134, 1031-1049 (1996).
- Hubatsch, I., Ragnarsson, E. G. E., Artursson, P. Determination of drug permeability and prediction of drug absorption in Caco-2 monolayers. Nat. Protoc. 2, 2111-2119 (2007).
- Uchida, M., Fukazawa, T., Yamazaki, Y., Hashimoto, H., Miyamoto, Y. A modified fast (4 day) 96-well plate Caco-2 permeability assay. J. Pharmacol. Toxicol. Methods. 59, 39-43 (2008).
- Krug, S. M., Fromm, M., Gunzel, D. Two-Path Impedance Spectroscopy for Measuring Paracellular and Transcellular Epithelial Resistance. Biophys. J. 97, 2202-2211 (2009).
- Wegener, J., Abrams, D., Willenbrink, W., Galla, H. J., Janshoff, A. Automated multi-well device to measure transepithelial electrical resistances under physiological conditions. BioTechniques. 37, 592-594 (2004).
- Weber, C. R., Shen, L., Wu, L., Wang, Y., Turner, J. R. Occludin is Required for Tumor Necrosis Factor (TNF)-Mediated Regulation of Tight Junction (TJ) Barrier Function. Gastroenterology. 140, (2011).
- Owens, R. M., Malliaras, G. G. Organic electronics at the interface with biology. MRS Bull. , (2010).
- Lin, P., Yan, F., Yu, J. J., Chan, H. L. W., Yang, M. The Application of Organic Electrochemical Transistors in Cell-Based Biosensors. Adv. Mater. 22, 3655-3660 (2010).
- White, H. S., Kittlesen, G. P., Wrighton, M. S. Chemical Derivatization of an Array of 3 Gold Microelectrodes with Polypyrrole - Fabrication of a Molecule-Based Transistor. J. Am. Chem. Soc. 106, 5375-5377 (1984).
- Bernards, D. A., Malliaras, G. G. Steady-state and transient behavior of organic electrochemical transistors. Adv. Funct. Mater. 17, 3538-3544 (2007).
- Jimison, L. H., et al. Measurement of Barrier Tissue Integrity with an Organic Electrochemical Transistor. Adv. Mater. 24, 5919-5923 (2012).
- Tria, S., Jimison, L. H., Hama, A., Bongo, M., Owens, R. M. Sensing of EGTA Mediated Barrier Tissue Disruption with an Organic Transistor. Biosensors. 3, 44-57 (2013).
- Tria, S. A., Jimison, L. H., Hama, A., Bongo, M., Owens, R. M. Validation of the organic electrochemical transistor for in vitro toxicology. Biochim. Biophys. Acta. 1830, 4381-4390 (2013).
- Zhu, Z. T., et al. A simple poly(3,4-ethylene dioxythiophene)/poly(styrene sulfonic acid) transistor for glucose sensing at neutral pH. Chem. Commun. , 1556-1557 (2004).
- Lin, P., Yan, F., Yu, J., Chan, H. L., Yang, M. The application of organic electrochemical transistors in cell-based biosensors. Adv. Mater. 22, 3655-3660 (2010).
