Permeable Membran-Zellkultur-Einsatzplatten zur Bewertung der Funktion von Epithel- und Endothelgewebe

In-vitro-Modelle werden häufig für die Wirkstoffforschung und Studien verwendet, um die Ursachen von Krankheiten und deren Verlauf zu verstehen. Epithel- und Endothelzellen werden auf durchlässigen Membran-Zellkultur-Einsätzen gezüchtet, um in-vivo-ähnliche Bedingungen zu schaffen, bei denen die Zellen sowohl auf der apikalen als auch auf der basolateralen Seite Zugang zu Medien, Flüssigkeiten oder anderen Zelltypen haben, anstatt nur eine apikale Exposition zu erhalten, wie es der Fall ist, wenn Zellen direkt auf Zellkulturplatten wachsen.

Die funktionelle in-vitro-Gewebebildung wird durch Messung des transepithelialen/transepithelialen elektrischen Widerstands (TEER) mit der EVOM™-Technologie von WPI überprüft. Dabei wird ein kleiner elektrischer Wechselstrom mit quadratischer Wellenform und wechselnder Polarität auf Zellschichten angewendet, die auf durchlässigen Membran-Zellkultur-Einsätzen mit einem Paar Elektroden gewachsen sind. Normalerweise gilt: Je dichter die Barriere, desto höher sind die TEER-Werte.

Interessierte Zellen werden auf einer durchlässigen Membran kultiviert, bis sie eine geschlossene Zellschicht bilden. Elektroden auf beiden Seiten der Membran werden verwendet, um die TEER-Werte zu überwachen. Wenn die Zellschicht vollständig ist, steigt der TEER-Wert sprunghaft an und die Zellen sind bereit für weitere Tests.


Wie TEER funktioniert

transcellular vs paracellular transport through a membrane

Ionen und elektrischer Strom können durch die Zellen (transzellulär) und durch den Raum zwischen benachbarten Zellen (parazellulär) transportiert werden. Die gestrichelten Linien zeigen den transzellulären Weg des Ionen- oder Stromflusses. Die durchgezogenen Linien veranschaulichen den parazellulären Weg des Ionen- oder Stromflusses.

Theory of how cells grow

Anfänglich, 24 Stunden nach dem Aussäen der Zellen im Transwell, sind die TEER-Werte in der Regel niedrig, da der Strom leicht zwischen den Zellen hindurchfließen kann. Mit der Zeit vermehren sich die Zellen und beginnen, die Lücken zu schließen. Schließlich bildet sich eine konfluente Zellmonolage. Zu diesem Zeitpunkt ist die permeable Membran vollständig mit Zellen bedeckt und lässt keinen einfachen Durchgang des elektrischen Stroms mehr zu. Dies führt zu einem hohen TEER-Wert.

EVOM_leaky_tight_cell_types

Zelltyp A ermöglicht größere Mengen an Strom und Ionen, die zwischen den Zellen passieren, und führt zu einem niedrigen TEER-Wert. Mit seinen dichteren Verbindungen zeigen Zellmonolagen vom Typ B einen höheren TEER-Wert. Obwohl beide Monolagen konfluieren, können die TEER-Widerstandswerte je nach Beschaffenheit der Zellen selbst deutlich unterschiedlich sein.

Interpreting TEER results

Mit steigendem TEER-Wert ist die direkte Korrelation mit der zellulären Barriere, der Zellzusammenführung des Gewebes und der Zytotoxizität des getesteten Mediums zu erkennen.


Warum WPI wählen?

Das EVOM von WPI gilt als der Goldstandard für die TEER-Messung und wird in zahlreichen Zitaten für aktuelle und ältere Modelle der von WPI hergestellten Geräte wie EVOM, EVOM2, ERS2, REMS, EVOM3, EVOM™ Manual, EVOM™ Auto sowie Elektroden wie STX HTS, ENDOHM, STX2 und STX4 genannt. EVOM™ ist seit mehr als 30 Jahren als Technologie anerkannt (siehe TEER-Messtechniken für in vitro Barriere-Modellsysteme - PubMed), und wurde in zahlreichen peer-reviewten Publikationen zitiert. 

Reasons to use EVOM technology for research validation

EVOM™ Manual und EVOM™ Auto sind einfach zu bedienen für schnelle Messungen, TEER ist nicht-invasiv und zerstört die Zellen nicht, und es liefert Ihnen messbare quantitative Daten über die Gesundheit Ihrer Barriere.


Corning Plattenmaterialien & Größen

WPI bietet jetzt Corning® permeable Membran-Zellkultur-Inserts mit verschiedenen Membran-, Porengrößen- und Plattendesign-Optionen an. Die Auswahl des Plattentyps hängt von Ihrer Anwendung ab.

  • Polycarbonat (PC)-Membranen ermöglichen maximale Diffusion. Daher sind PC-Membranen normalerweise für Studien zur Wirkstoffaufnahme und zum Transport geeignet (z. B. EVM-AC-03-C3415).
  • PET (Polyester oder Polyethylenterephthalat) klare Membranen bieten ausreichende optische Transparenz, um das Zellwachstum auf diesen Membran-Inserts mittels Phasenkontrastmikroskopie zu beobachten (z. B. EVM-AC-03-C3460, EVM-AC-03-3470).

Zellkultur-Inserts können abnehmbare Transwells sein, die in 6 (z. B. EVM-AC-03-C3450), 12 (z. B. EVM-AC-03-C3460) und 24 (z. B. EVM-AC-03-C3460) Wellplattenformaten erhältlich sind. Diese abnehmbaren Inserts eignen sich für Studien, die keinen hohen Durchsatz erfordern, und für Studien, bei denen zwei oder mehr verschiedene Zelltypen auf beiden Seiten der Membranen kultiviert werden müssen. Die 24-Well-Zellkultur-Inserts können für automatisierte TEER-Messungen mit dem EVOM™ Auto verwendet werden, indem die Inserts auf eine Begleitplatte übertragen werden.

WPI bietet außerdem HTS (High Throughput Screening)-Platten an, die in 24 (z. B. EVM-AC-03-C3399) und 96 (z. B. EVM-AC-03-C3381) Wellplattenformaten erhältlich sind. Die HTS-Platten bestehen aus einer einzigen Einheit für das apikale Kompartiment aller Wells. Apikale und basolaterale Zugangsbereiche sind an einer festen, einheitlichen Position auf der Platte angeordnet. Dadurch ermöglichen HTS-Platten hohen Durchsatz und Automatisierung. Zum Beispiel werden HTS-Platten häufig für das EVOM™ Auto von WPI zur automatisierten TEER-Messung verwendet.


Anwendungen

  • Normalerweise werden Einlegeplatten mit einer Membranporengröße von 0,4 µm (z. B. EVM-AC-03-C3391) und 1,0 µm (z. B. EVM-AC-03-C3380) für Transport-, Permeabilitäts- und Ko-Kultur-Studien verwendet.
  • Toxizitäts-, Air-Liquid-Interface-(ALI)- und Tissue-Engineering-Anwendungen verwenden üblicherweise 0,4 und 3 µm (z. B. EVM-AC-03-C3385) Membranen.
  • Zellwanderungs- und Invasionsstudien erfordern größere Membranporengrößen von 3, 5 µm (z. B. (EVM-AC-03-C3388), 8 µm (z. B. EVM-AC-03-C3384) der Zellkultur-Einlegeplatten.

WPI bietet die zuverlässigsten Corning Zellkultur-Inserts mit verschiedenen Membrantypen und Porengrößenoptionen für unterschiedliche Anwendungen sowie die modernste TEER-Messlösung mit dem EVOM™ von WPI zur Überprüfung des funktionellen Gewebewachstums. Die TEER-Messung ist entscheidend für die Validierung von in vitro-Studien, die mit permeablen Membran-Inserts und Platten durchgeführt werden.

Applications for TEER measurment

Dies sind einige der gängigen Anwendungen für die TEER-Messung. Allerdings sind Gewebezüchtung, die Bewertung der epithelialen/endothelialen Barrierefunktion, Organoidforschung und Studien zur Arzneimittelabsorption nur die Spitze des Eisbergs. TEER wird für Zellkultivierung, Krankheitsmodellierung, Qualitätskontrolle bei zellbasierten Tests und Zelltherapien, Qualitätskontrolle in der Herstellung und mehr verwendet. Jetzt ist es sogar möglich, TEER bei Organ-on-a-Chip-Systemen zu überwachen.


EVOM™ Produktfamilie

  • evom-auto-96-transparent2

    EVOM™ AUTO - 96 WELL

    Automatisiertes kompaktes System zur TEER-Messung mit kabelgebundener und kabelloser Steuerung sowie Datenaufzeichnung in einer 96-Well-Platte.

  • evom-auto-24-transparent2

    EVOM™ AUTO - 24 WELL

    Automatisiertes kompaktes System zur TEER-Messung mit kabelgebundener und kabelloser Steuerung sowie Datenaufzeichnung in einer 24-Well-Platte.

  • evom-manual-side-transparent2

    EVOM™ HANDBUCH

    Tragbares Messgerät für manuelle TEER-Messungen mit automatischer Datenerfassung und interaktivem Touchscreen-Display.

  • eva-gxp-re

    EVOM™ AUTO GXP

    Automatisiertes TEER-Messsystem mit GxP-Konformitätsmodul und 21 CFR Part 11-konformer Software.

Mehr Details

Für weitere Details konsultieren Sie bitte Corning’s Plattenauswahlhilfe hier... Produkt-Auswahlhilfe für permeable Träger

Sie können die Liste der Einlegeplatten und EVOM™-basierte TEER-Messoptionen einsehen. Oder kontaktieren Sie einfach WPI, um Ihre Anforderungen an permeable Trägerplatten und TEER-Messlösungen mit einem unserer TEER-Experten zu besprechen.