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Warum sind meine TEER-Messwerte instabil? Ursachen, Lösungen & Vorbeugung
Instabile TEER-Messwerte können durch eine Vielzahl technischer und biologischer Faktoren verursacht werden, von Elektrodenzustand und Temperaturschwankungen bis hin zu Medienvariabilität und Luftblasen. Dieser Artikel hilft Forschern, die häufigsten Ursachen für Messinkonsistenzen zu identifizieren, und bietet praktische Lösungen zur Verbesserung der Stabilität und Reproduzierbarkeit. Außerdem wird erläutert, wie echte biologische Veränderungen der Barriereintegrität von unerwünschtem Messrauschen unterschieden werden können, um eine sicherere Interpretation der Ergebnisse zu gewährleisten.
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Verstehen von TEER: Ein wichtiges Instrument zur Untersuchung der Barriereintegrität
Zellbarrieren, wie das Darmepithel, die Blut-Hirn-Schranke oder das Hornhautendothel, sind entscheidend für die Kontrolle dessen, was in Gewebe ein- und austritt. Eine geschwächte Barriere kann zu Krankheiten führen, während eine starke Barriere für die Erhaltung der Gesundheit unerlässlich ist.
Das Verständnis, wie die Schutzbarrieren unseres Körpers funktionieren, ist entscheidend für die Weiterentwicklung von Behandlungen und die Entwicklung neuer Therapien. Für Forschende ist die genaue Messung der Barriereintegrität in Bereichen von der Arzneimittelentwicklung bis zur Krankheitsmodellierung von großer Bedeutung. Eines der wichtigsten Werkzeuge, die Wissenschaftler zur Untersuchung dieser Barrieren verwenden, ist TEER (Transepitheliale Elektrische Resistenz oder Transendotheliale Elektrische Resistenz). Diese leistungsstarke Messtechnik liefert wertvolle Einblicke in die Integrität und Funktion von Zellbarrieren, die unsere Organe und Gewebe schützen. TEER ist eine Goldstandard-, nicht-invasive Technik zur Quantifizierung der Integrität und Permeabilität von in Kultur gezüchteten Zellmonolayern.
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Organoide in der biomedizinischen Forschung: Chancen und Herausforderungen
Organoide sind dreidimensionale, miniaturisierte Modelle von Organen und Geweben, die in vitro aus Stammzellen oder anderen Vorläuferzellen gezüchtet werden, die die Fähigkeit besitzen, sich in einen Zelltyp zu differenzieren, der in einem bestimmten Organ oder Gewebe vorkommt. Sie ahmen die Struktur und Funktion menschlicher Organe genau nach und sind daher wertvolle Werkzeuge für die Untersuchung der menschlichen Entwicklung, Krankheitsmodellierung, Wirkstoffforschung und personalisierte Medizin.
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Verbesserung der Qualitätskontrolle bei Zelltherapien
Zelltherapien haben das Gebiet der regenerativen Medizin revolutioniert und bieten vielversprechende Behandlungen für verschiedene medizinische Zustände. Die Sicherheit, Wirksamkeit und Konsistenz zellbasierter Therapien zu gewährleisten, ist entscheidend für ihren erfolgreichen Einsatz in der klinischen Praxis. Qualitätskontrollmaßnahmen spielen eine wichtige Rolle bei der Bewertung der Qualität dieser Therapien, von der Entwicklung bis zur Anwendung. Dieser Artikel untersucht die aktuellen Ansätze zur Qualitätskontrolle bei Zelltherapien, einschließlich der Nutzung funktionaler Messtechniken wie des transepithelialen elektrischen Widerstands (TEER), um die Qualität und Sicherheit dieser vielversprechenden Behandlungen zu gewährleisten.
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PRESSEMITTEILUNG: Vorstellung des Wissenschaftlichen Beirats von World Precision Instruments
SARASOTA, Fla., 10. November 2023 /PRNewswire/ -- World Precision Instruments (WPI), Ein führender Anbieter von hochwertigen Laborinstrumenten und -geräten für Grundlagenforschung und Arzneimittelentwicklung gibt stolz die Gründung seines Wissenschaftlichen Beirats (SAB) bekannt. Der SAB, bestehend aus renommierten Experten verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen, wird eine entscheidende Rolle bei der Steuerung und Förderung von WPIs Engagement für Innovation und Exzellenz in der wissenschaftlichen Forschung spielen.
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Teil 7: Was bedeutet GxP für mich?
GxP ist ein entscheidender Rahmen für Forschungslabore, der Datenintegrität, Produktsicherheit, regulatorische Compliance und operative Effizienz gewährleistet. Durch die Einhaltung dieser Richtlinien können Labore verlässliche Forschungsergebnisse erzielen, die öffentliche Gesundheit schützen und die höchsten Standards wissenschaftlicher und ethischer Verantwortung wahren. Durch die Optimierung der Compliance-Berichterstattung und die Vereinfachung der Auditvorbereitung mit GxP-konformer Software können Organisationen Verzögerungen vermeiden, das Risiko von Strafen wegen Nichteinhaltung reduzieren und ihr Engagement für die Einhaltung von Vorschriften mit Zuversicht demonstrieren.
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Bedeutung der Messung des transepithelialen/transeendothelialen elektrischen Widerstands (TEER) in Lungen-In-vitro-Modellen
Epithel- und Endothelzellen sind für ihre Barrierefunktion wie selektive Permeabilität bekannt. Lungengewebe besteht aus epithelialen Zellschichten, die an endotheliale Schichten angrenzen und den Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen Lunge und Blut ermöglichen. Derzeit liegt der Schwerpunkt der biomedizinischen Forschung darauf, die Details der Infektion durch dieses neuartige Coronavirus (2019-nCoV) oder ähnliche Viren zu verstehen. Dieses neue Virus kann die normale Reinigungsfunktion der Lunge zur Beseitigung von Fremdpartikeln stören, und die selektive Permeabilität oder Barrierefunktion der Lunge kann stark beeinträchtigt werden. Die negativen physiologischen Auswirkungen können anhalten, sobald die Entzündungskaskade ausgelöst wird.
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Anwendungen der TEER-Messung in der Wirkstoffforschung
Im Jahr 2022 hat die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) 37 neue Medikamente zugelassen, davon 20 chemische Wirkstoffe und 17 Biologika. Im Jahr 2023 bleibt die Wirkstoffforschung stark, mit vielen neuen Fortschritten, die auf veränderte Rahmenbedingungen sowohl bei den Arten der entwickelten Medikamente als auch bei den neuen und innovativen Assays zurückzuführen sind, die zur präklinischen Bewertung von Medikamenten eingeführt werden. Die therapeutische Entwicklung konzentriert sich weiterhin stark auf Krankheiten, die große Bevölkerungsgruppen betreffen und für die es an wirksamen Behandlungen mangelt. Die am meisten erwarteten Markteinführungen von Medikamenten im Jahr 2023 werden voraussichtlich in den Bereichen Krebs, Alzheimer-Krankheit, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Colitis ulcerosa liegen.
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Unverzichtbare Laborausstattung, wenn Sie sie brauchen
In jedem Labor ist es fast genauso wichtig, über wichtige Labormaterialien zu verfügen wie über die Hauptgeräte. Die Wahl eines seriösen Lieferanten für diese notwendigen Materialien ist ebenso wichtig wie die Verfügbarkeit hochwertiger Labormaterialien, wenn Sie sie benötigen. WPI möchte Ihr Partner in der frühen Wirkstoffforschung sein und führt eine große Auswahl an Labormaterialien, von denen viele noch am selben Werktag versendet werden können. Eine Vielzahl von Labormaterialien vorrätig zu haben, macht uns zu einem verlässlichen Forschungspartner. Hier sind einige der beliebten Materialien, die wir auf Lager haben, um Ihre Bedürfnisse für Ihr bevorstehendes Experiment zu erfüllen.
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Qualitätskontrolle von Therapien mit retinalen Pigmentepithelzellen
Zelltherapien haben sich als vielversprechender Ansatz zur Behandlung verschiedener medizinischer Erkrankungen etabliert und bieten das Potenzial, geschädigtes Gewebe zu regenerieren, die normale Zellfunktion wiederherzustellen oder sogar als zytotoxische Zellen zu wirken, die krankhafte Zellen wie Krebszellen gezielt angreifen und zerstören. Da sich das Gebiet der zellbasierten Therapeutika und regenerativen Medizin weiterentwickelt, ist die Sicherstellung der Qualität und Sicherheit von zellbasierten Therapien von größter Bedeutung. Qualitätskontrollmaßnahmen spielen eine entscheidende Rolle im Herstellungsprozess von Zelltherapien, wobei der trans-epitheliale elektrische Widerstand (TEER) als wertvolles Instrument zur Beurteilung der Integrität und Funktionalität der in diesen Therapien verwendeten Zellen hervorsticht. Hier heben wir die Anwendung von TEER zur Qualitätskontrolle von retinalen Pigmentepithelzellen (RPE) hervor, einer vielversprechenden Zelltherapie für degenerative Netzhauterkrankungen1.
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Tipps zur Auswahl eines zuverlässigen Laborausrüstungslieferanten
Die Wahl eines zuverlässigen Laborausrüstungslieferanten ist entscheidend, um die Qualität, Zuverlässigkeit und termingerechte Lieferung der benötigten Geräte sicherzustellen. Wenn Ihre Forschung auf dem Spiel steht, brauchen Sie ein Unternehmen, dem Sie vertrauen können, einen Lieferanten mit nachweislicher Erfolgsbilanz und ein Serviceteam, das Sie unterstützt. Hier sind einige wichtige Überlegungen bei der Auswahl eines Laborausrüstungslieferanten.
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ANWENDUNGSHINWEIS: Einsatz von Celloger® Mini Plus zur Beobachtung morphologischer Veränderungen und phagozytärer Aktivität in der Makrophagen-Zelllinie
Da weiße Blutkörperchen, die für die Immunfunktion verantwortlich sind, Suspensionzellen sind, die entlang der Blutgefäße wandern, verwenden immunologische Studien häufig verschiedene Suspensionzelllinien, die von weißen Blutkörperchen stammen. Im Umgang mit Suspensionzellen, im Gegensatz zu adhärenten Zellen, führt eine leichte Bewegung einer Platte beim Positionieren unter dem Mikroskop dazu, dass die Zellen schweben. Abgesehen von den Problemen, die durch Temperatur- und CO2-Instabilität verursacht werden, ist es tatsächlich nicht möglich, ein herkömmliches Mikroskop zur Echtzeitüberwachung der Zellen zu verwenden. Daher ist für eine stabile Überwachung von Suspensionzellen ein Live-Cell-Imaging-Gerät wie das Celloger® Mini Plus, das innerhalb eines Inkubators arbeitet, unerlässlich1. Darüber hinaus bewegt bei Celloger® Mini Plus die Kamera im System, um Bilder der Zellen an mehreren Positionen aufzunehmen und die Zellprobe in einem stabilen Zustand zu halten, anstatt eine bewegliche Bühne mit einer darauf befindlichen Platte zu verwenden. Als die Suspensionzellen sowohl mit Celloger® Mini Plus als auch mit einem Mikroskop überwacht wurden, war die Bildgebung mit Celloger® Mini Plus stabiler im Vergleich zur Verwendung eines Mikroskops, bei dem mehrere Zellen unscharf waren (Abbildung 1).
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Häufig gestellte Fragen zur TEER-Messung
Hier sind einige häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Teermessung mit einem EVOM2.
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FAQ: Fehlerbehebung bei instabilen Widerstandsmessungen mit einem ENDOHM
Eine unserer häufig gestellten Fragen (FAQs) betrifft TEER-Messungen mit einem EndOhm. Wenn die Widerstandswerte Ihres ENDOHM nicht stabil bleiben, müssen Sie möglicherweise einige Fehlerbehebungen durchführen.
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VIDEO: Wie man die STX4 Elektrodenklingen austauscht
Die neue STX4-Elektrode funktioniert mit dem EVOM3, und die Klingen sind austauschbar. Der EVOM3 wird für TEER (TER)-Messungen in Zellkulturplatten verwendet. Hier ist ein kurzes Tutorial, das zeigt, wie man die Klingen austauscht.
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Wie man Elektroden für TEER-Messungen auswählt
Transepitheliale elektrische Resistenz (TEER), auch als transepitheliale Resistenz (TER) bezeichnet, wird zur Überwachung der Zellgesundheit verwendet. TEER umfasst Messungen des transzellulären Weges (d. h. Widerstand durch eine einzelne Zelle) und des parazellulären Weges (d. h. Widerstand durch die Bildung der Zellverbindungen). TEER wird häufig zur Überwachung der Zellkonfluenz eingesetzt. TEER-Werte können Veränderungen der Permeabilität der Zellmonolage anzeigen und zeigen die Barrierefunktion der Zellen, wie z. B. endotheliale (Hirn-Mikrogefäß) und epitheliale (alveoläre, Nieren- und Darm-) Zellen. Hohe TEER-Werte spiegeln im Allgemeinen dichtere Zellmonolagen oder Zellverbindungen wider (Lewis 1996, Matter und Balda 2003, Denker und Sabath 2011). Einige wesentliche Vorteile der WPI TEER-Messsysteme werden im Folgenden beschrieben. Die TEER-Werte (elektrophysiologische Analyse) können mit anderen Analysemethoden kombiniert werden, um ein biologisches Phänomen besser zu verstehen. Beispielsweise kann ein Abfall des TEER-Werts auf eine erhöhte Permeabilität der Monolage hinweisen, was durch einen Test mit einem Tracermolekül (Fluorescein-Dextran) weiter bestätigt werden kann.
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VIDEO: Was ist der Unterschied zwischen hängenden und stehenden Zellkultur-Inserts, die in EndOhm-Kammern verwendet werden?
WPI EndOhm-Kammern werden mit dem EVOM2-Messgerät von WPI für TEER (transepitheliale elektrische Widerstandsmessungen) verwendet. Hier zeigt Subhra den Unterschied zwischen hängenden Zellkultur-Inserts und stehenden Zellkultur-Inserts.
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So stellen Sie den Spalt an Ihren WPI EndOhm-Kammern ein
WPI EndOhm-Kammern werden zusammen mit dem EVOM2-Messgerät von WPI für TEER-Messungen (transepitheliale elektrische Widerstandsmessungen) verwendet. Jede EndOhm-Kammer wird mit einer „Abstandshalter“-Scheibe geliefert, um den Abstand zwischen den beiden Kammer-Elektroden zu kalibrieren. Ein konstanter Abstand gewährleistet zuverlässige Messungen. Hier zeigt Subhra, wie Sie Ihre Kammern kalibrieren.
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Resurfacing-Elektroden in einer WPI EndOhm-Kammer
WPI EndOhm-Kammern werden mit dem EVOM2-Messgerät von WPI für TEER (transepitheliale elektrische Widerstandsmessungen) verwendet. Nach intensiver Nutzung kann Ihre Hintergrundwiderstandsmessung ansteigen. Ihre Elektroden müssen möglicherweise neu aufbereitet werden, um Ablagerungen von Proteinen, Zuckern und biologischen Materialien zu entfernen. Hier zeigt Subhra, wie Sie Ihre EndOhm-Kammern reinigen und neu aufbereiten.
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Auswahl einer EndOhm-Kammer, die mit Ihren Zellkultur-Inserts kompatibel ist
Die EndOhm-Kammern von WPI werden zusammen mit dem EVOM2-Messgerät von WPI verwendet, um TEER (transepitheliale elektrische Resistenz) in Zellkultur-Einsätzen zu messen. Drei Kammergrößen sind für 6-Well-Platten, 12-Well-Platten und 24-Well-Platten erhältlich. Hier zeigt Subhra, wie man eine EndOhm-Kammer auswählt, die zu den verwendeten Zellkultur-Einsätzen passt.
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STX100 Elektroden TEER-Messung
Mit der Entwicklung eines High Throughput Screening (HTS)-Protokolls für eine schnellere Wirkstoffentdeckung wurde von mehreren großen Herstellern von Zellkultur-Inserts eine neue Reihe von Zellkultur-Filterplatten eingeführt. Diese HTS-Platten bestehen normalerweise aus entweder 24 oder 96 einzelnen Zellkultur-Inserts, die zu einer Platte „verbunden“ sind, sodass sie von einem Robotergerät gehandhabt werden können. Als Reaktion auf diese Entwicklungen hat WPI ein automatisches REMS-System und eine manuelle Elektrode, STX100, für TEER-Messungen mit HTS-Platten entwickelt.
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Endohm-Wartung für lange Lebensdauer
Die EndOhm-Serie von Kammern, die in Kombination mit dem EVOM2-Widerstandsmessgerät von WPI oder dem Millicell ERS verwendet werden, sind darauf ausgelegt, reproduzierbare und genaue Widerstandsmessungen von Endothelgewebe in Kulturtassen zu liefern. Die mit dem EndOhm erhaltenen Widerstandswerte stimmen mit denen überein, die mit einem gut konstruierten Ussing-Chamber erzielt werden.