在上皮细胞单层上进行细胞外电化学阻抗光谱的方法
Athena J Chien1, Colby F Lewallen2, Hanna Khor3
1Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA.
Bio-protocol
|July 14, 2025
概括
电化学阻抗光谱学提供了一种全面的方法来评估表皮屏障功能,超出了传统的跨皮阻力 (TER) 测量. 这种技术量化了体容量 (TEC) 和新型膜比,为组织电特性提供了更深入的见解.
科学领域:
- 皮质生理学 皮质生理学
- 电子生理学 电子生理学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 皮质组织是关键的障碍,而跨皮质抗性 (TER) 是它们完整性的常见衡量标准.
- 传统的TER测量不能完全捕捉到表皮的复杂电气行为或膜特异性质.
研究的目的:
- 提出一种用于静电化学阻抗光谱 (EIS) 的协议,以测量表皮电特性.
- 为了能够测量体容量 (TEC) 和一个新的度量,膜比,与TER.一起.
主要方法:
- 利用了带有4μA振幅信号的静电EIS,在2Hz至50kHz的频率范围内.
- 使用商业可用的细胞培养插件和测量室.
- 开发了一种具有定量错误估计的装配技术,包括提供 MATLAB 代码.
主要成果:
- 证明可重复测量,平均绝对误差低于10 Ω.
- 对视网膜色素和支气管上皮样本获得了不同的TER,TEC和膜比值.
- TER值在500-1034 Ω·cm2之间,TEC在1.07-4.10 μF/cm2之间,膜比在1.9-22之间.
结论:
- 静电EIS提供了快速 (不到1分钟) 和详细的表皮电特性.
- 这种方法提供了比单独的TER更完整的表皮屏障功能的评估.
- 该协议可适应各种类型的上皮细胞,并允许在同一样本上重复测量.
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