経皮/経内皮電気抵抗（TEER）は、細胞単層のタイトジャンクションの完全性を評価するために広く用いられている定量的手法です。TEERは、薬物輸送、毒性学、炎症、オルガンオンチップシステムの研究に特に有用です。TEER測定は迅速かつ定量的なデータを提供し、創薬および開発において効率的かつコスト効果の高い方法として利用できます。TEERの測定値に影響を与える生物学的および技術的な要因がいくつか知られています。本記事では、細胞培養研究におけるTEERの結果に影響を与える主要な変数をレビューし、これらの要因の影響を最小限に抑えるか排除することで、一貫したTEER測定解析を確実に行う方法について解説します。

細胞種とコンフルエンシー

TEER値は使用する特定の細胞・組織種に大きく依存します。例えば、腸のバリアモデルとして一般的に用いられるCaco-2細胞は、完全に分化すると高い抵抗値を示しますが、内皮細胞は通常、低い基礎抵抗を示します。完全なコンフルエンシーを確保することが不可欠です。不完全な単層は隙間を生じさせ、TEER値を大幅に低下させます。正確な結果を得るためには、完全にコンフルエントで極性化した単層のみを評価すべきです。

培養条件

細胞培養培地の組成はタイトジャンクション形成の調節に重要な役割を果たします。血清濃度、添加物、pHの変動はすべてTEER値に影響を与えます。さらに、細胞は通常37℃、5％CO₂の安定した環境で維持される必要があります。TEERは温度変動に敏感であり、インキュベーター外での測定は急速に値が低下することがあります。WPIは、測定時にウォーミングプレートを使用するか、すべてのサンプルを室温に慣らしてから測定することを推奨しています。培養期間も重要です。細胞種によっては、安定したTEER測定が可能なタイトジャンクションを形成するまでに数週間を要する場合があります。

電極の設計と配置

使用する電極の種類は、TEERデータの感度と再現性の両方に影響します。一般的な設計には、手持ちの「チョップスティック」型電極やチャンバー型システムがあります。WPIは、用途に応じたさまざまなTEER電極ソリューションを提供しています：

• STX4：交換可能なブレードを備えた調整可能な電極で、24ウェルプレートでのハンズフリー測定に適しています。柔軟性と耐久性を兼ね備えています。
• STX-HTS：ハイスループットスクリーニング用に設計されており、EVOMマニュアルメーターと互換性があり、24ウェルおよび96ウェルプレートフォーマットで使用可能です。
• EndOhm：均一な電流密度と高精度を提供する高性能チャンバーシステムで、6、12、24ウェルプレートに対応し、ハンズフリー測定が可能です。

適切な電極の配置は、エッジ効果や電流漏れを避けるために重要です。電極はまた、バイオフィルムの形成や腐食を防ぐために適切に消毒・メンテナンスされる必要があります。これらが結果に影響を与える可能性があります。

WPIのEVOM™ Autoは、ユーザーによる手動の電極配置に伴う多くの課題に対応しています。自動化されたハイスループットTEERスクリーニング用に設計されており、ユニットに直接接続する統合電極ヘッドを備えています。電極ヘッドは24ウェルおよび96ウェルフォーマットなどの異なるプレートタイプに対応しており、ウェルフォーマットとメーカーの互換性に基づいて選択されます。この自動化により、ユーザー依存の変動が排除され、データの再現性が向上し、ハイスループットスクリーニングに最適です。

測定技術

WPIのEVOM™技術はTEER測定のゴールドスタンダードです。TEER測定は通常、電極の分極やサンプルへの生理学的影響を防ぐために標準化された周波数（例：12.5 Hz）の交流信号を用いて行われます。WPIのメーターは、培養インサートおよび培地の背景抵抗を自動的に差し引くオプションを備えており、真のTEER値を提供します。この内蔵機能により、精度が向上し、手動計算の必要性が最小限に抑えられます。データは機器内に直接保存されるため、手動による記録ミスの可能性が排除されます。測定のタイミングや一貫性などの操作技術もデータの変動に大きく影響します。ユーザー間でプロトコルを標準化することで再現性の向上が期待できます。

膜およびインサートの特性

細胞培養に使用される膜インサートの物理的特性もTEERに影響します。孔径、膜材料（ポリカーボネート対ポリエステル）、厚さなどの要因が細胞の付着やジャンクション形成に影響を与えます。コラーゲンやフィブロネクチンなどの細胞外マトリックスタンパク質でのコーティングは、細胞接着を促進し、より密なバリアを形成して抵抗値/TEER測定値を変化させることがあります。

汚染および細胞の健康状態

TEERは細胞単層の生理状態に非常に敏感です。マイコプラズマや細菌などの汚染はタイトジャンクションを損ない、抵抗値を劇的に低下させます。同様に、栄養不足、過剰増殖、毒素曝露による細胞ストレスもTEERを低下させます。汚染の定期的なチェックと細胞の生存率評価はTEERワークフローの一部であるべきです。

TEER測定を改善する準備はできていますか？

正確なTEER測定には実験設計の全体的なアプローチが必要です。適切な細胞種の選択から最適な培養条件の維持、精密な測定技術の採用まで、すべてのステップが最終的な測定値に影響を与えます。これらの変数を理解し制御し、WPIのEVOM™ Auto、EVOM™ Manual、STX-HTSシリーズ電極、EndOhmチャンバーなどの先進的な機器を取り入れることで、バリア機能研究や翻訳医学研究に不可欠な、より信頼性が高く再現性のあるTEERデータを生成できます。

WPIの信頼できるTEERソリューションラインナップで、バリアモデル研究の可能性を最大限に引き出しましょう。手動の精密測定から自動化されたハイスループットスクリーニングまで、当社のEVOM™システムと専用電極は、毎回正確で再現性のある結果を提供するよう設計されています。

製品の全ラインナップを確認し、あなたの研究室に最適なソリューションを見つけてください。

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