Was ist TEER?
Transepitheliale/Endotheliale Elektrische Resistenz (TEER) misst qualitativ die Gesundheit von Zellmonolayern und bewertet quantitativ die Zellkonfluenz, indem der elektrische Widerstand über einen Zellmonolayer gemessen wird. Sie wird häufig verwendet, um die Integrität und Permeabilität von Zellbarrieren zu beurteilen, wie z. B. epithelialen und endothelialen Zellschichten in Zellkulturplatten. Organ-on-Chip-Plattformen sind ein aufstrebender Markt für TEER-Anwendungen. Schauen wir uns an, was TEER ist und wie es verwendet wird.
Was ist TEER?
TEER ist ein Maß für den Widerstand gegen den Fluss von Ionen über eine auf einer porösen Membran gewachsene Zellschicht. Es spiegelt die Dichtigkeit der Zellverbindungen und die Barrierefunktion der Zellschicht wider. Höhere TEER-Werte deuten auf dichtere Verbindungen und eine weniger durchlässige Barriere hin, während niedrigere TEER-Werte auf lockerere Verbindungen und eine durchlässigere Barriere schließen lassen. Bei der Kultivierung von Zellen in Wellplatten kann TEER verwendet werden, um die Zellkonfluenz zu bestimmen. Wenn der TEER-Wert steil ansteigt, wurde die Konfluenz erreicht und dann können Barriereuntersuchungen beginnen.
Wie wird TEER gemessen?
TEER wird typischerweise mit einer Sonde gemessen, die ein Paar Elektroden auf beiden Seiten des Zellmonolayers platziert, eine im apikalen Kompartiment (über den Zellen) und eine im basolateralen Kompartiment (unter den Zellen). Ein elektronisches Gerät wie das EVOM™ Auto oder EVOM™ Manual legt eine kleine, definierte Spannung über die Elektroden an und misst den resultierenden Strom, aus dem der Widerstand berechnet werden kann.
Der TEER-Wert wird mit dem Ohmschen Gesetz (R = V/I) berechnet, wobei R der Widerstand, V die Spannung und I der Strom ist. Er wird üblicherweise in Ohm mal Quadratzentimeter (Ω·cm²) angegeben, um die Fläche des Zellmonolayers zu berücksichtigen.
Anwendungen von TEER
TEER-Messgeräte, die von WPI entwickelt und hergestellt werden, einschließlich der EVOM™-Produktfamilie und der Millipore Millicell ERS- und ERS-2-Messgeräte, wurden in über 16.000 Forschungsarbeiten für eine Vielzahl von Anwendungen zitiert. Einige beliebte Anwendungen sind:
- Epitheliale Barrierefunktion – TEER ermöglicht Forschern die Bewertung der Integrität und Funktion von Zellbarrieren.
- Studien zur Arzneimittelabsorption – TEER wird verwendet, um zu bewerten, wie Arzneimittel oder andere Verbindungen die Integrität von Zellschichten beeinflussen, was die Entwicklung von pharmazeutischen Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verbessert. TEER hilft, die potenzielle Toxizität von Chemikalien auf Zellbarrieren zu beurteilen.
- Gewebezüchtung & Zellkultur – TEER unterstützt Forscher in der Gewebezüchtung bei der Beurteilung der Bildung und Funktionalität epithelialer Zellschichten.
- Krankheitsmodellierung – TEER-Messungen werden verwendet, um Krankheiten zu modellieren, die die Barrierefunktion beeinträchtigen, wie entzündliche Darmerkrankungen oder Störungen der Blut-Hirn-Schranke.
- Qualitätskontrolle bei zellbasierten Assays und Zelltherapien – TEER ist eine ausgezeichnete Methode zur Überwachung der Qualitätskontrolle bei zellbasierten Assays mit endothelialen oder epithelialen Barrieregeweben.
- Studien zum Nährstofftransport – TEER unterstützt die Untersuchung des Transports von Nährstoffen und anderen Molekülen über Zellschichten.
Vorteile von TEER
TEER-Messungen sind aus mehreren wichtigen Gründen die bevorzugte Methode. Erstens ist TEER nicht-invasiv und schadet den Zellen nicht. TEER liefert zudem präzise, numerische Daten zur Barriereintegrität. Und mit einem automatisierten System können Messungen schnell durchgeführt werden, was ein Hochdurchsatz-Screening erleichtert. Die EVOM™-Produkte von WPI bieten freihändige Bedienung. Es sind einfache, tragbare manuelle Systeme sowie automatisierte Systeme für 24-Well-Platten, die an Universitäten bevorzugt werden, und 96-Well-Platten-Systeme, die in der pharmazeutischen Forschung eingesetzt werden, erhältlich.
Umfang von TEER
TEER-Messungen sind empfindlich gegenüber verschiedenen Faktoren wie Temperatur, pH-Wert und Elektrodenplatzierung, die die Messungen beeinflussen können. Plattenablesungen sind sowohl im EVOM™ Auto als auch im EVOM™ Manual System deutlich schneller als bei älteren Modellen, was einige der Umweltfaktoren, die TEER beeinflussen können, abschwächt. Der Autosampler des EVOM™ Auto sorgt bei jeder Messung für eine konsistente Elektrodenplatzierung. Die Elektrode des EVOM™ Manual wurde ebenfalls für eine konsistente Platzierung und reproduzierbare Messungen entwickelt.
TEER-Messungen geben Einblick in die Permeabilität des Zellmonolayers anhand eines Widerstandswerts, sind jedoch nicht dafür ausgelegt, spezifische Informationen darüber zu liefern, welche Tight-Junction-Proteine beteiligt sind oder wie sie verändert werden.
Zusammenfassung
TEER ist ein wertvolles Werkzeug in der Zellbiologie und Pharmakologie zur Beurteilung der Barrierefunktion epithelialer und endothelialer Zellschichten. Seine nicht-invasive Natur und die quantitative Ausgabe machen es ideal für verschiedene Forschungsanwendungen. WPI entwickelte vor fast 40 Jahren das erste TEER-Messgerät. Heute wird die EVOM™-Technologie von WPI, der Goldstandard für TEER, von Forschern weltweit vertraut.
