Die transepitheliale/transendotheliale elektrische Widerstandsmessung (TEER) ist eine weit verbreitete quantitative Methode zur Beurteilung der Integrität von Tight Junctions in Zellmonolayern. TEER ist besonders wertvoll in Studien zu Arzneimitteltransport, Toxikologie, Entzündungen und Organ-on-Chip-Systemen. TEER-Messungen liefern schnelle und quantitative Daten und können als effiziente und kostengünstige Methode für die Arzneimittelentdeckung und -entwicklung eingesetzt werden. Es gibt bestimmte biologische und technische Faktoren, die bekanntlich TEER-Werte beeinflussen. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die wichtigsten Variablen, die TEER-Ergebnisse in Zellkulturstudien beeinflussen, und wie durch Minimierung oder Eliminierung dieser Faktoren eine konsistente TEER-Messung gewährleistet werden kann.

Zelltyp und Konfluenz

TEER-Werte hängen stark vom verwendeten Zell- bzw. Gewebetyp ab. Zum Beispiel zeigen Caco-2-Zellen, die häufig zur Modellierung intestinaler Barrieren verwendet werden, bei vollständiger Differenzierung einen hohen Widerstand, während Endothelzellen typischerweise einen niedrigeren Basiswiderstand aufweisen. Die vollständige Konfluenz ist entscheidend. Unvollständige Monolayer weisen Lücken auf, die die TEER-Werte erheblich reduzieren. Nur vollständig konfluente, polarisierte Monolayer sollten für genaue Ergebnisse bewertet werden.

Kulturbedingungen

Die Zusammensetzung des Zellkulturmediums spielt eine entscheidende Rolle bei der Ausbildung von Tight Junctions. Variationen in Serumkonzentration, Zusätzen und pH-Wert können alle TEER-Werte beeinflussen. Zudem müssen die Zellen in einer stabilen Umgebung gehalten werden, typischerweise bei 37 °C mit 5 % CO₂. TEER ist empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, und Messungen außerhalb des Inkubators können schnell abfallen. WPI empfiehlt, Proben auf einer Heizplatte zu messen oder alle Proben vor der Messung auf Raumtemperatur zu akklimatisieren, um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen. Die Dauer der Zellkultur ist ebenfalls wichtig. Einige Zelltypen benötigen mehrere Wochen, um Tight Junctions zu bilden, die konsistente TEER-Messungen ermöglichen.

Elektrodendesign und -platzierung

Der verwendete Elektrodentyp beeinflusst sowohl die Empfindlichkeit als auch die Reproduzierbarkeit der TEER-Daten. Übliche Designs sind handgehaltene „Chopstick“-Elektroden und kammerbasierte Systeme. WPI bietet verschiedene TEER-Elektrodenlösungen an, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind:

• STX4: Eine verstellbare Elektrode mit austauschbaren Klingen für freihändige Messungen in 24-Well-Platten. Sie bietet Flexibilität und Langlebigkeit.
• STX-HTS: Für Hochdurchsatz-Screenings konzipiert, ist diese Elektrode kompatibel mit dem manuellen EVOM-Messgerät und für 24- und 96-Well-Plattenformate geeignet.
• EndOhm: Ein hochwertiges Kammer-System für TEER-Messungen, das eine gleichmäßige Stromdichte und verbesserte Genauigkeit bietet. Es ist kompatibel mit 6-, 12- und 24-Well-Platten für freihändige Messungen.

Die korrekte Positionierung der Elektroden ist entscheidend, um Rand- und Stromleckeffekte zu vermeiden. Elektroden müssen außerdem ordnungsgemäß desinfiziert und gut gepflegt werden, um Biofilmbildung oder Korrosion zu verhindern, die die Ergebnisse verfälschen könnten.

Das EVOM™ Auto von WPI löst viele der Herausforderungen, die mit der manuellen Elektrodenplatzierung durch Benutzer verbunden sind. Das für automatisiertes Hochdurchsatz-TEER-Screening entwickelte EVOM™ Auto verfügt über einen integrierten Elektrodenkopf, der direkt an das Gerät angeschlossen wird. Elektrodenköpfe sind für verschiedene Plattentypen erhältlich, darunter 24- und 96-Well-Formate, und werden basierend auf Plattenformat und Herstellerkompatibilität ausgewählt. Diese Automatisierung eliminiert benutzerabhängige Variabilität und verbessert die Datenreproduzierbarkeit, was es ideal für Hochdurchsatz-Screening-Anwendungen macht.

Messtechnik

Die EVOM™-Technologie von WPI gilt als Goldstandard für TEER-Messungen. TEER-Messungen werden typischerweise mit einem Wechselstromsignal bei einer standardisierten Frequenz (z. B. 12,5 Hz) durchgeführt, um Elektrodenpolarisation und negative physiologische Effekte auf die Proben zu vermeiden. Die Messgeräte von WPI sind so konzipiert, dass sie automatisch den Hintergrundwiderstand des Kulturinserts und Mediums subtrahieren können, um den tatsächlichen TEER-Wert zu liefern. Diese integrierte Funktion gewährleistet eine höhere Genauigkeit und minimiert den Bedarf an manuellen Berechnungen. Die direkte Datenspeicherung im Gerät eliminiert mögliche Fehler bei der manuellen Datenerfassung. Die Technik des Bedieners, einschließlich Timing und Konsistenz der Messungen, trägt erheblich zur Datenvariabilität bei. Die Standardisierung von Protokollen unter den Anwendern kann die Reproduzierbarkeit verbessern.

Membran- und Insert-Eigenschaften

Die physikalischen Eigenschaften des verwendeten Membran-Inserts in der Zellkultur beeinflussen ebenfalls TEER. Faktoren wie Porengröße, Membranmaterial (Polycarbonat vs. Polyester) und Dicke wirken sich auf die Zellhaftung und die Bildung von Junctions aus. Beschichtungen mit extrazellulären Matrixproteinen wie Kollagen oder Fibronectin können die Zelladhäsion verbessern und dichtere Barrieren fördern, was die Widerstands-/TEER-Messungen verändern kann.

Kontamination und Zellgesundheit

TEER ist sehr empfindlich gegenüber dem physiologischen Zustand des Zellmonolayers. Kontaminationen wie Mykoplasmen oder Bakterien können Tight Junctions beeinträchtigen und den Widerstand drastisch senken. Ebenso kann Zellstress durch Nährstoffmangel, Überwuchs oder Toxinexposition TEER-Werte reduzieren. Regelmäßige Kontaminationsprüfungen und Bewertungen der Zellvitalität sollten Teil des TEER-Arbeitsablaufs sein.

Bereit, Ihre TEER-Messungen zu verbessern?

Genaue TEER-Messungen erfordern einen ganzheitlichen Ansatz im experimentellen Design. Von der Wahl des richtigen Zelltyps über die Aufrechterhaltung optimaler Kulturbedingungen bis hin zur Anwendung präziser Messtechniken kann jeder Schritt das Endergebnis beeinflussen. Durch das Verständnis und die Kontrolle dieser Variablen – und die Integration fortschrittlicher Instrumente wie WPI’s EVOM™ Auto, EVOM™ Manual, STX-HTS-Serie Elektroden und EndOhm-Kammern – können Forscher zuverlässigere und reproduzierbarere TEER-Daten erzeugen, die für Barrierefunktionsstudien und translationale biomedizinische Forschung entscheidend sind.

Entfesseln Sie das volle Potenzial Ihrer Barrieremodellforschung mit WPIs bewährtem Sortiment an TEER-Lösungen. Von manueller Präzision bis hin zu automatisiertem Hochdurchsatz-Screening sind unsere EVOM™-Systeme und spezialisierten Elektroden darauf ausgelegt, jedes Mal genaue und reproduzierbare Ergebnisse zu liefern.

Entdecken Sie das vollständige Produktsortiment und finden Sie die passende Lösung für Ihr Labor.

MEINE TEER-LÖSUNG FINDEN