動画：研究者によるEVOM3のレビュー
ベンジャミン・デュバンスキー博士、動物生理学者／研究者
EVOMは、培養細胞層や生体膜を横断する電気的特性を測定するための特殊なボルトメーターです。培養細胞層を測定するために最も一般的に使用されている市販システムです。私たちはTEER（TER）—経上皮電気抵抗を測定しています。EVOM3は、これらの膜や培養細胞の抵抗または電圧を拡大して測定することができます。
なぜ発明されたのか？
EVOM（上皮ボルトオームメーター）は1980年代に設計されました。マルチウェル培養プレートが初めて導入された頃に発明されました。その後すぐに、培養液中に細胞層を懸濁できる透過性インサートが登場しました。
透過性インサートに細胞を播種すると、細胞は分裂して透過性インサート全体に連続した層を形成します。細胞がコンフルエント（密着）になると、EVOMを使って抵抗値が上昇し、安定するまで観察できます。細胞間接合が形成された密着層ができたら、実験を開始できます。
EVOM3でどんな実験ができるのか？
何でもできます！透過性基板上に細胞間接合を持つコンフルエント層ができれば、それは培養中の生体膜のバリアおよび輸送特性を持つ上皮層と同じです。片側に物質を添加して輸送や細胞反応をモニターできます。
つまり、血液脳関門のような内皮のバリア特性を扱うことができ、薬物の透過性の可能性や異物の毒性試験における上皮細胞層を横断する影響を追跡できます。EVOM3は、イオンチャネルからの輸送機構、受容体媒介輸送、細胞間輸送、細胞間接合、創傷治癒、リモデリングなど、数千もの基礎科学応用に対応可能です。インサート上の細胞はイメージングも可能です。
EVOM3はUssingチャンバーとどう似ているのか？
Ussingチャンバーに似ていますが、完全に同じではありません。Ussingチャンバーは膜全体に均一な電場を作り出し、上皮全体に一貫した電圧をかけて均一にモニターできます。Ussingチャンバーは主に摘出組織用です。例えば、腸の一部を切り取り、Ussingチャンバーで培養して輸送やバリア特性を研究します。欠点は一度に数サンプルしか扱えないことです。Ussingチャンバーは24ウェルプレートのように多検体対応ではありません。EVOM3はUssingチャンバーのようなデータを高スループットで得るための適応も可能です。EVOM3はUssingチャンバーほど正確ではありませんが、はるかに多くの検体を扱える堅実なプラットフォームです。
EVOM3の最も簡単な使い方は、実験中に測定を行い、処理の経過による変化をモニターすることです。また、EndOhm電極構成を使うこともできます。EVOM3はUssingチャンバーほど正確ではありませんが、特に新しいモデル（EVOM3）ではUssingチャンバーに近いデータを得ることが可能です。
なぜEVOM3は旧モデルより優れているのか？
EVOM3は高速
新モデルはご想像の通り、はるかに高速です。値の安定を待つ時間が短いため、値の報告が速くなりました。これによりプレートの測定が格段に楽になります。高速化により、同じプレートを複数回測定して実験中の変化をより効果的に追跡できます。
抵抗値の調整が可能
目標抵抗値を調整できます。大したことに思えないかもしれませんが重要です。気道上皮や微小血管は非常に低い抵抗（100 Ω/cm2）ですが、血液脳関門は数千オーム（5,000 Ω/cm2）に達します。システムによっても異なります。
- 温度（37°C対室温）
- 細胞継代回数
- 培地（非常に重要）
- コンフルエント後の待機時間
- 電極構成
新しいEVOM3には、細胞がコンフルエントに成長するにつれて変化する可能性のある目標範囲を自動で検出する機能があります。新しい細胞株を培養する場合、遭遇する抵抗範囲はわからず、上記の要因により報告値と異なることがあります。これは私自身の細胞培養の苦労から言及しています。大学院時代、魚の鰓細胞の一次培養を行っていました。簡単な対象ではありません。旧型のEVOMは魚の鰓用の目標抵抗を得るためにメーカーでカスタマイズが必要でした。
現在のEVOM3は、目標抵抗範囲に応じて複数の測定電流を切り替えられ、自動で抵抗範囲を検出する設定もあります。一次培養や複数の細胞種を使う場合に非常に柔軟です。
実用的なデザイン
多くの機器にはフットスイッチが付いていますが、手を自由に使えるためです。この場合、触れる必要がなくなり、汚染のリスクを最小限に抑えられます。フットスイッチを踏むと測定値が記録されます。
素晴らしいのは、ウェルごとに移動しながら測定値がスプレッドシート形式で記録されることです。手書きの必要がなくなり、手が自由になり、クリーンベンチの出入りも減ります。作業効率が大幅に向上します。私の実験ノートを見てください！通常はスプレッドシートに入力し直す必要がありますが、今はCSV形式でフラッシュドライブに自動保存されます。
新しい電極設計
測定値のばらつきを生む要因は多く（温度、培地、消耗品、時間、プレート、電極など）、旧型のSTX2電極は安定した手の動きが必要で、持ち方（深さ、角度など）が一定でないとデータが不安定になる問題がありました。新しい電極はウェルインサートに合うガイドで固定されており、各ウェルで同じ位置、同じ深さ、同じ間隔で電極が配置されます。一度位置合わせすれば、プレート全体で一貫した測定が可能です。これも大幅な時間短縮になります。使いやすさが格段に向上しました。
高解像度、タッチスクリーン、ブランキング機能
EVOM3のその他の優れた点をご紹介します。
- 解像度が向上しています。
- モダンなディスプレイとタッチスクリーンインターフェースで操作が簡単です。
- コントロール値の差し引きが可能です。便利です。
- 高速かつ電極の一貫性により、安定した読み取りとデータ処理が可能で、時間経過実験をスムーズに行えます。
- TEERの計算も簡単です。抵抗値にインサート／細胞層の表面積を掛けるだけです。時間経過で細胞間接合（タイトジャンクションなど）の変化を半定量的に観察できますが、十分に意味のあるデータです。
注意：より高精度が必要な場合は、EVOM3に接続するEndOhm電極構成を使用できます。この場合、インサートを取り外して、Ussingチャンバーのように完璧に整列した電極を備えたチャンバーにセットします。迅速かつ一貫した測定が可能です。インサートの移動が必要で手間はかかりますが、清掃と無菌作業をしっかり行えばEndOhm電極は素晴らしいです。測定はやや遅くなりますが、Ussingチャンバーよりはるかに高速で、培養細胞を使える利点があります。
