Sensing of Barrier vevsdesintegrasjon med en organisk Elektrokjemisk Transistor

Bioengineering

Your institution must subscribe to JoVE's Bioengineering section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

The Organic Electrochemical Transistor er integrert med levende celler, og brukes til å overvåke ion fluks på tvers av gastrointestinal epitelial barriere. I denne studien ble en økning i ion fluks, relatert til forstyrrelse av tett veikryss, indusert ved nærværet av kalsium chelator EGTA (etylenglykol-bis (beta-aminoetyl-eter)-N, N, N ', N'-tetra eddiksyre syre), blir målt.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Tria, S. A., Ramuz, M., Jimison, L. H., Hama, A., Owens, R. M. Sensing of Barrier Tissue Disruption with an Organic Electrochemical Transistor. J. Vis. Exp. (84), e51102, doi:10.3791/51102 (2014).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Mage-tarm-kanalen er et eksempel på barriere vev som gir en fysisk barriere mot inntrengning av patogener og giftstoffer, samtidig som den tillater passering av nødvendige ioner og molekyler. Et brudd i denne barrieren kan være forårsaket av en reduksjon i det ekstracellulære kalsiumkonsentrasjon. Denne reduksjon i kalsium-konsentrasjon fører til en konformasjonsendring i proteiner som er involvert i den forsegling av barrieren, som fører til en økning av paracellular flux. For å etterligne denne virkning på kalsium-chelaterende etylenglykol-bis (beta-aminoetyl-eter)-N, N, N ', ble N'-tetraeddiksyre (EGTA) brukt på et monolag av celler som er kjent for å være representative for mage-tarmkanalen. Forskjellige fremgangsmåter for å påvise avbrudd av barrieren vev allerede eksisterer, slik som immunfluorescens og permeabilitets-analyser. Men disse metodene er tidkrevende og kostbart, og ikke egnet til dynamiske eller high-throughput målinger. Elektroniske metoder for måling av barriere vevintegritet også finnes for måling av transepithelial motstand (TER), men disse er ofte kostbart og komplisert. Utvikling av raske, billige, og sensitive metoder er stort behov som integriteten av barriere vev er en viktig parameter i medisiner og patogen / gift diagnostikk. Den organiske elektro transistor (OECT) integrert med barriere vev dannende celler har vist seg som en ny enhet i stand til dynamisk å overvåke barriere vev integritet. Enheten er i stand til å måle små variasjoner i ionisk flux med enestående tidsmessig oppløsning og følsomhet, i sanntid, som en indikator på barriere vev integritet. Denne nye fremgangsmåten er basert på en enkelt enhet som kan være forenlig med høy gjennomstrømning screeningsanvendelser og fremstille til lav pris.

Introduction

Den gastrointestinale epitel er et eksempel på barriere vev, som styrer passasjen av molekyler mellom forskjellige avdelinger av kroppen. Den epitel består av langstrakte søyleceller bundet sammen av komplekser av proteiner som gir en fysisk barriere en mot patogener og giftstoffer, samtidig som den tillater passering av vann og næringsstoffer som kreves for å opprettholde legemet. Denne selektivitet er på grunn av polarisering av de epiteliale celler, noe som skaper to forskjellige membrandomener: den apikale side av cellene eksponert for lumen, og den basale side av cellene som var festet til de underliggende vevene 2,3. Trange veikryss (TJ) er komplekser av proteiner til stede på den apikale delen av epitelceller og er en del av et større kompleks som kalles den apikale veikryss 4. Ion strømning tvers over barrieren vev kan enten gå via den transcellular (gjennom cellen) eller via en paracellular (mellom to tilstøtende celler) pathway. Summen avtransporten gjennom begge banene er kjent som transepithelial motstand. Den apikale veikryss er ansvarlig for regulering av ioner og molekyler passerer over barrieren 5,6 via en bestemt åpning og lukkefunksjon. En dysfunksjon eller forstyrrelse av disse proteinkomplekser er ofte relatert til sykdom 7-11. I tillegg er mange enteriske patogener / giftstoffer er kjent for å spesifikt målrette dette komplekset, og derved kommer inn i kroppen, og som fører til diaré, sannsynligvis som en konsekvens av massive feilregulering av ion / vannstrømmen på tvers av barrieren 12 til 14. Barriere vev kan også modifiseres ved å endre det ekstracellulære mikromiljøet. Cadherin er en kritisk protein for celle-celle-adhesjon, og er involvert i dannelsen av den apikale krysset. Kalsium er nødvendig for riktig strukturell konformasjon av Cadherin, og en reduksjon i ekstracellulært kalsium har vist seg å resultere i ødeleggelse av celle-celle kryss og en etterfølgende åpning avparacellular svei mellom cellene 15. I denne studien, EGTA (etylenglykol-bis (beta-aminoetyl-eter)-N, N, N ', N'-tetraeddiksyre), en spesifikk kalsium chelator, ble brukt til å fremkalle brudd i barriere vev, som det har vist seg å ha en hurtig og drastisk effekt på paracellular ion strømme 16,17. Dette kalsium chelator ble brukt på en konfluent monolag og differensiert av Caco-2-cellelinjen. Dyrket i cellekultur inserts, er denne cellelinje kjent for å utvikle egenskapene til mage-tarmkanalen og er mye brukt av legemiddelindustrien for å teste opptaket av legemidler 18,19.

Metoder for å overvåke barriere vev integritet er rikelig. Disse metodene er ofte optisk, avhengig av immunfluorescens farging av spesielle proteiner er kjent for å være på den apikale knutepunkt 20, eller avhengig av kvantifisering med en fluoriserende sporstoff-molekylet som normalt er ugjennomtrengelig for barriere vev21,22. Imidlertid har markør-fri metoder (dvs. uten en fluorofor / kromofor) er å foretrekke som bruken av en merkelapp kan medføre gjenstander, og ofte øker kostnadene og assay tid. Elektrisk, etikett-fri overvåking av barriere vev har nylig dukket opp som en dynamisk overvåking metode 23. For eksempel nye teknologiske fremskritt i elektrisk impedans-spektroskopi har tillatt utviklingen av en kommersielt tilgjengelig sveipean-ordningen 24,25 som kan måle transepithelial motstand (TER), en måling av ione-ledningsevne tvers over cellelaget.

Organic elektronikk har skapt en unik mulighet til grensesnittet verden av elektronikk og biologi 26,27 28,29 ved using gjennomføre polymerer som kan lede både elektroniske og ioniske bærere. En ny teknikk for å oppdage brudd i barriere vev ved hjelp av OECT 30-32 ble nylig introdusert. Denne enheten ble validert mot eksisterende teknikker ossed å vurdere barriere vev integritet, herunder immunfluorescens, permeabilitet analyser ved hjelp Lucifer gul, og impedansspektroskopi bruker Cellzscope. I tilfelle av alle giftige forbindelser som ble testet, ble OECT funnet å operere med lik eller bedre følsomhet, og med økt tidsmessig oppløsning, sammenliknet med de ovennevnte teknikker. Ved denne anordning, PEDOT: PSS, en ledende polymer som har vist seg å være stabil og biokompatible 33,34, anvendes som det aktive materiale i transistoren kanalen. Den OECT består av avløps-og kildeelektrodene på hver side av en ledende polymer-kanal. Dette blir deretter plassert i kontakt med en elektrolytt, som danner en integrert del av anordningen. En port-elektroden er neddykket i elektrolytten (fig. 1), og når en positiv portspenning påføres ved porten, er kationer fra elektrolytten tvinges inn i kanalen, og dermed dedoping den ledende polymer, og som resulterer i en endring i kilde drain gjeldende. Den device er således meget følsom overfor forandringer i liten ionisk fluks på grunn av amplifikasjon av transistor. En cellelaget dyrket på et cellekulturinnsats ble plassert mellom portelektroden, og det ledende polymer-kanalen. Tilstedeværelsen av en intakt cellelaget virker som barriere for kationene inngåelse av ledende polymer, og derfor, i nærvær av en intakt monolaget, dreneringsomløps avtar (figur 2: overgang fra et område til b). I nærvær av en toksisk forbindelse, vil barrieren vev progressivt mister sin integritet, slik at kationene inn i polymerfilmen og øke avløpsstrøm (figur 2: region c). Med denne teknikken blir bruddet i barrieren vev sett av moduleringen av avløpsstrøm, svarende til moduleringen av fluksen over monolaget. Denne enheten er i stand til å måle små variasjoner i ionisk flux med enestående tidsmessig oppløsning og følsomhet i sanntid. Denne teknologien will være av interesse i domenet av toksikologi for narkotika testing, sykdom diagnostikk eller grunnforskning som barrieremodellen kan enkelt tilpasses. Denne metode vil også bidra til å redusere dyreforsøk, da det gjør det mulig for validering av in vitro-modeller for å erstatte in vivo testing.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

En. PEDOT: PSS Solution Forberedelse

  1. Til 50 ml av PEDOT: PSS, tilsett etylenglykol (øker ledningsevnen) i et volumforhold på 01:04 (etylenglykol til PEDOT: PSS), 0,5 ul / ml Dodecylbenzenesulfonic acid (dbsa) som et overflateaktivt middel, og 10 mg / ml 3-glycidoksypropyltrimetoksysilan (GOPs) som et tverrbindingsmiddel for å fremme adhesjon av den ledende polymer til en glass-slide.

2. OECT Fabrikasjon (figur 3)

  1. Definer termisk fordampet gull source og drain kontaktene via lift-off litografi:
    1. Spin belegge fotoresist på en vanlig rent objektglass ved 3000 opm i 30 sek. Glass dimensjoner er 3 x 1 i.
    2. Definer mønstre ved fotolitografi. Mål kan bli endret, men dimensjonene nevnt her ble vist å føre til den optimale følsomhet. Deretter bruker du en utvikler.
    3. Fordampe 5 nm og 100 nm av krom og gull, henholdsvis.
    4. Løft-off fotoresist i en acaceton-bad i 1 time, slik at substratet med kilden og avløpet Au-kontakter området bare.
  2. Den ønskede lengde av PEDOT: PSS kanal er 1 mm. Dette oppnås ved hjelp av et mønster parylene-C (Pa-C) peel-off-teknikk:
    1. Load 3,5 g Pa-C i belegget oppsett. Jevnt fordampe 2 mikrometer av parylene-C på toppen av substratet med Au-kontakter.
    2. Mønster kanalen ved fotolitografi:
      1. Spin belegge fotoresist ved 3000 opm i 30 sek.
      2. Bruk en maske for å belyse kanal og gullkontakt 20 sek til UV, vil den eksponerte fotoresist bli løselig i utbygger.
      3. Bruk utvikleren å åpne kanalen området på fotoresisten.
    3. Etse Pa-C i kanalområdet av en 15 min plasma trinn (O 2 (50 SCCM) og CHF 4 (3 SCCM) plasma ved 160 W) for å åpne kanalen og gullkontaktene.
  3. Deponere PEDOT: PSS blanding løsning av spin belegg på500 rpm i 45 sekunder. Stek i 30 sek ved 110 ° C.
  4. Peel-off Pa-C for å avsløre PEDOT: PSS kanal av underlaget under. Denne kanalen skal litt overlapper med AU kontakter laget i protokoll 1.
  5. Bake prøver for en time ved 140 ° C under atmosfæriske betingelser.

Tre. Enhets Assembly

  1. Lag PDMS ved å blande to oppløsninger (vanligvis leveres sammen i et kit) i forholdet 01:10 av herde løsning i baseløsning. Bake den i 1 time ved 120 ° C.
  2. Utform godt ved hjelp av et hull, og kutte en firkant rundt det ønskede området.
  3. Lim et PDMS brønnen på toppen av kanalen, for å resultere i en kanalområde på ca 6 mm 2.. Pass på at source og drain kontaktene ikke er dekket.
  4. Lag en plaststøtte med et hull i den (kan bruke holderen for innsatsen cellekultur), og så lim den på toppen av PDMS. La det tørke over natten.
  5. Test vel om det lekker ut ved forfylling med wateh.
  6. Lodd elektriske ledninger på kilden og avløp kontakt med tinn.

4. Cell Culture

  1. Forbered celledyrkingsmedier som følger:
    1. I DMEM, tilsett 1% glutamin, 10% føtalt bovint serum, 0,5% penicillin-streptomycin, og 0,1% gentamicin.
    2. Sterilcellekulturmedia ved hjelp av et sterilt filter-enhet.
  2. Oppretthold Caco-2-celler mellom passasje 49 og 68 ved 37 ° C i en fuktet atmosfære av 5% CO 2, i cellekulturmediet.
  3. Dele celler en gang i uken ved hjelp av trypsin og frø på 1,5 x 10 4 celler / innsatsen.
  4. Endring cellekulturmedier to ganger i uken over 3 uker.

5. Målinger med OECT

  1. Koble en Ag / AgCl ledning til en sourcemeter for anvendelse som portelektrode. Fordyp spissen i cellekulturmedier, som anvendes som elektrolytt, slik som vist i figur 1a.
  2. Koble ledningene fra kilden og avløp til than sourcemeter (kanal oppsett dual).
  3. Påfør en firkant puls positiv spenning (V GS) mellom porten og kilden (brukt som referanseelektrode: jord). En negativ konstant spenning mellom drain-og source (V DS) blir påført, og tilsvarende strøm (I DS) blir målt.
  4. Bruk en PC som kjører programmet datainnsamling. OECT oppgitte parameterne i en tilpasset oppkjøpet programmet bør være som følger: V DS = -0,2 V, V GS = 0,3 V, V GS på tid = 2 sek, off tid = 28 sek.
  5. Les ut kilde-drain strøm (I DS) og gate strøm (I GS). Forestå målingen i flere minutter for å sikre en stabil baseline signal.

6. Integrering Celler med OECT for Måling

Merk: Før forsøket, kan integriteten av cellelaget kontrolleres ved å måle TER med en impedans-spektroskopi-enhet. TER av hver 3-ukers gamle Caco-2 celler insert bør være over 400 Ω. cm 2.

  1. I løpet av tiden av OECT måling: Fjern porten elektroden fra elektrolytten, innlemme innsatsen cellekultur, og erstatte gate elektrode inne innsatsen cellekultur.
  2. Gjennomføre en baseline måling med cellene i flere minutter for å sikre et stabilt signal. Denne grunnlinjen vil bli brukt som for beregning av den normaliserte verdi som svarer til en intakt monolag (0).

7. Utarbeidelse og implementering av Toxic Compound

  1. Tilbered en 1 M oppløsning av EGTA i DI-vann, først å justere oppløsningens pH til 7,4 med Tris-base for.
  2. Legg EGTA-løsning i det passende volum til å oppnå den ønskede konsentrasjon (for eksempel mellom 5 mM og 100 mM) det tas hensyn til volumet. Den EGTA bør tilsettes i basalkammeret i løpet av av-tid.
  3. Mål kontinuerlig i 90 minutter som i protokoll 5. Hvis målingen er being utføres ved romtemperatur, vil stabiliteten av cellene ikke forblir konstant etter 90 min.
  4. Ved slutten av kjøringen, riper i cellelaget for å gi en fullstendig ødeleggelse av barrierelaget og måle i 15 minutter, dette punktet kan bli gjort ved å fjerne filteret og neddykking av portelektroden i mediene. Denne grunnlinjen vil bli brukt som for beregning av den normaliserte verdi som svarer til en ødelagt monolayer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Under det første trinn av målingen, kan avløpsstrøm varierer noe, men i de fleste tilfeller bør det være stabil (figur 2, avsnitt a). Hvis signalet ikke er stabil, bør transistoren kasseres og erstattes. Denne stabiliteten sjekk sikrer også at noen innledende tap i ledningsevnen av innretningen ikke påvirker den etterfølgende måling. Etter flere minutter av målingen, er innsatsen med celler som danner barriere vev plasseres på toppen av kanalen. Avløps nåværende bør umiddelbart redusere (Figur 2, pkt. b.). Hvis avløpsstrøm ikke reduseres, kan dette innebære at cellene ikke har riktig dannet en barriere, eller ble skadet under manipulasjon, og filteret må kastes og erstattes. Ved å legge til en toksisk forbindelse som barriere vev, bør modulering av avløpsstrøm øker progressivt eller øyeblikkelig, avhengig av forbindelsen som brukes, og den konsentrasjon (Fig. 2,pkt. c.).

Data ble samlet inn ved hjelp av en sourcemeter og en tilpasset anskaffelsesprogram. Fra dette program forskjellige parametre ble oppnådd, som blir drevet i en dataanalyseprogram for å få tak i den mid-modulasjon svarende til hver portpuls. Midten modulasjon tilsvarer verdien av gjeldende på midten av toppen (figur 4). De mid moduleringsverdier som oppnås ved avføling av en intakt monolag ble normalisert til 0, mens det ble oppnådd etter en skrape mid module ble normalisert til 1.. Normaliserte resultater brukes til å sammenligne data fra forskjellige enheter (figur 5). Fra disse data doserespons av forskjellen konsentrasjoner av toksisk forbindelse over tid kan sees.

Figur 1
Figur 1. Skjematisk fremstilling av et organisk Elektrokjemisk Transistor integrert med cellekultur insert a) fra en side-visning. B) ovenfra kanal (grå) og kontakt (gul) dimensjoner på et glass lysbilde med en kanal lengde på 6mm og kanalbredde på 1 mm . Dette tallet har blitt forandret fra Jimison 30.

Fig. 2
.. Figur 2 Oversikt over in situ måling av avløp gjeldende respons på firkant gate pulser over tid Måle forholdene er: V DS = -0,2 V, V GS = 0,3 V, V GS på tid = 2 sek, off tid = 28 sek. A) Tilsvarer OECT operert før integrasjon med cellene, noe som sikrer stabiliteten av enheten. B) Tilsvarer den integrasjon av barrieren vev dannende celler, på nytt sikrer et stabilt signal, før testingen av giftig forbindelse. c) Svarer til tilsetningen av EGTA til barrieren vevsceller, legg merke til utviklingen av signalet over tid.

Figur 3
Figur 3. Fabrikasjon prosesser i OECT. Klikk her for å se større bilde.

Figur 4
Fig. 4. OECT renne strøm som svar på en enkelt firkant gate pulse. Mål ringsbetingelser er som følger: V DS = -0,2 V, V GS = 0,3 V, V GS på tid = 2 sek, off tid = 28 sek. A) OECT transient respons før (stiplet linje) og etter (blå linje) tillegg av barriere vev forming celler dyrket på et filter. b) OECT transient respons etter tilsetting av toksiske forbindelsen på en barriere vev (oransje linje) og uten barriere vev (stiplet linje).

Figur 5
Figur 5. Typisk normalisert resultat fra OECT. Normalisert respons av OECT på innføring av enheten (tom sirkel), celle laget (svart kryss), 5 mM EGTA (mørk blå sirkel) og 10 mM EGTA (cyan sirkel) introdusert på t = 0, ble målt over en periode på 50 min.om/files/ftp_upload/51102/51102fig5highres.jpg "target =" _blank "> Klikk her for å se større bilde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne teknikken tilveiebringer en ny fremgangsmåte for å integrere et organisk elektrokjemisk transistor med levende celler for å måle barriere vev integritet. De viktigste fordelene med denne teknikken er den hurtighet og følsomhet, men også den lave kostnaden av anordningen for dynamisk overvåking av barriere vev.

Ettersom denne metoden bruker levende celler, er et kritisk punkt for å være sikker på å bruke en monolayer, som representerer en intakt barriere lag. Parametrene av barrieren bør defineres ved karakterisering av cellelinjen. Det er derfor viktig ikke å skade cellelaget ved portelektroden er neddykket i elektrolytten på toppen av cellelaget.

Et annet viktig punkt er fremstillingen av anordningen, og ingen lekkasje oppstår mellom kanten av PDMS og plastholder for å unngå væskevolumvariasjon. For å oppnå reproduserbare resultater, bør det legges også gitt til lodding av ledningen, sombrenning gullelektrode vil resultere i dårlig / ingen kontakt med det ledende polymer-kanalen og så fattig / nei-signal.

For å forenkle analysen og for å oppnå bedre resultater noen minutter forsinkelse mellom hvert trinn av forsøket bør tillates for enheten å stabilisere mellom trinnene. Som en variasjon av signalet fra enhet til enhet er observert, er normaliseringen av resultatene som kreves for å kunne sammenligne resultatene fra hvert forsøk. Imidlertid, i fremtiden større skala produksjon av enheten vil tillate større enhet-enheten reproduserbarhet.

Den viktigste begrensning av teknikken er det format, som for øyeblikket kun en prøve kan bli målt. Dette løses raskt ved utvikling av en multiacquisition sensor og i fremtiden etableringen av en 96-brønn plate-format. Dette vil åpne veien for denne teknikken for bruk i høy gjennomstrømming screening av barriere vev. Parallelt planar enheter er også under utvikling to tillate samtidige optiske og elektroniske målinger.

Sammenfatningsvis er en ny enhet som kan fremstilles til lav kostnad som er i stand til etikett-fri kontroll av barriere vev blitt utviklet. Denne enheten viser større følsomhet og høyere tidsmessig oppløsning enn eksisterende metoder. Integrasjonen av in vitro-modeller med enheter som OECT kan være et flott alternativ til dyreforsøk for narkotika oppdage og toksikologi.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Dette prosjektet støttes av FP7-People-2009-RG, Marie Curie Prosjekt nr. 256367 (CELLTOX) og European Research Council ERC-2010-StG Forslag Nei 258966 (IONOSENSE), samt en felles stipend fra Conseil Regional de Provence Alpes Cote d'Azur og CDL Pharma for ST. Vi takker George Malliaras for nyttige diskusjoner knyttet til OECT design og funksjon.

Acknowledgements

Forfatterne av denne artikkelen har ikke noen konkurrerende økonomiske interesser.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Farquhar, M. G., Palade, G. E. Junctional complexes in various epithelia. J. Cell Biol. 17, 375-412 (1963).
  2. 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).
  3. Anderson, J. M., Balda, M. S., Fanning, A. S. The structure and regulation of tight junctions. Curr. Opin. Cell Biol. 5, 772-778 (1993).
  4. Guttman, J. A., Finlay, B. B. Tight junctions as targets of infectious agents. Biochim. Biophys. Acta. 1788, 832-841 (2009).
  5. Anderson, J. M. Molecular structure of tight junctions and their role in epithelial transport. News. Physiol. Sci. 16, 126-130 (2001).
  6. Anderson, J. M., Van Itallie, C. M. Tight junctions: Closing in on the seal. Curr. Biol. 9, (1999).
  7. 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).
  8. Schulzke, J. D., et al. Epithelial tight junctions in intestinal inflammation. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1165, 294-300 (2009).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Nagar, B., Overduin, M., Ikura, M., Rini, J. M. Structural basis of calcium-induced E-cadherin rigidification and dimerization. Nature. 380, 360-364 (1996).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. Krug, S. M., Fromm, M., Gunzel, D. Two-Path Impedance Spectroscopy for Measuring Paracellular and Transcellular Epithelial Resistance. Biophys. J. 97, 2202-2211 (2009).
  24. 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).
  25. 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).
  26. Owens, R. M., Malliaras, G. G. Organic electronics at the interface with biology. MRS Bull. (2010).
  27. 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).
  28. 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).
  29. Bernards, D. A., Malliaras, G. G. Steady-state and transient behavior of organic electrochemical transistors. Adv. Funct. Mater. 17, 3538-3544 (2007).
  30. Jimison, L. H., et al. Measurement of Barrier Tissue Integrity with an Organic Electrochemical Transistor. Adv. Mater. 24, 5919-5923 (2012).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics