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---全自動細(xì)胞跨膜電阻測量儀CellZscope

☆不干擾細(xì)胞正常生長環(huán)境---測量的數(shù)值更加真實

☆測量采用更寬的頻率范圍---擬合的數(shù)據(jù)更加精確

☆構(gòu)建的數(shù)理模型更加細(xì)致---電生理參數(shù)更加豐富

多細(xì)胞組織的表皮或內(nèi)皮細(xì)胞層具有選擇性屏障功能，有著復(fù)雜且重要的生理活動。它們不僅控制臨近細(xì)胞間間隙對各種溶解物的擴(kuò)散滲透率，而且調(diào)控跨細(xì)胞物質(zhì)轉(zhuǎn)運。上皮和內(nèi)皮細(xì)胞屏障的關(guān)鍵成分就是細(xì)胞間的連接點（即細(xì)胞間緊密連接）根據(jù)各種細(xì)胞內(nèi)外的信號而選擇性的開放或關(guān)閉細(xì)胞間隙。

細(xì)胞層的通透性和它的跨膜阻抗值（即 TER，Transepithelial/-endothelial resistance)之間的關(guān)系為：緊密的細(xì)胞層有較高的跨膜阻抗值，反之亦然，高通透性則有較低的跨膜阻抗值。因此，跨細(xì)胞層的阻抗值是一個高度受學(xué)界認(rèn)可的衡量組織屏障功能緊密連接的參數(shù)。同時，它還能用來比較和監(jiān)視屏障細(xì)胞層的形成和調(diào)控。

儀器

cellZscope是由電腦控制，可自動化、長時間監(jiān)測細(xì)胞層的多項生理學(xué)參數(shù)的儀器，其中跨膜阻抗值（TER）和電容值（Ccl）是zui常規(guī)的兩個測量指標(biāo)，一次可同時記錄24種細(xì)胞樣本。cellZscope的*設(shè)計就是在細(xì)胞層上下部分施加連續(xù)頻率的交流電壓測量細(xì)胞層的阻抗值，通過建立電學(xué)環(huán)路模型和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，擬合出反應(yīng)細(xì)胞屏障性能的各項參數(shù)，例如TER、CCL、RMED、ACPE以及nCPE等。這樣獲得的數(shù)據(jù)才是真實準(zhǔn)確且全面的。cellZscope適合研究具有屏障功能的細(xì)胞的在血腦/血睪屏障、血管壁、鼻粘膜及消化道內(nèi)膜等藥物轉(zhuǎn)運吸收環(huán)節(jié)的機(jī)理，研究藥物或毒物對細(xì)胞屏障功能的影響。

硬件

cellZscope可以兼容各種細(xì)胞培養(yǎng)皿。這些培養(yǎng)皿底部均有多孔膜。細(xì)胞生長在這些多孔膜上并形成細(xì)胞層屏障，然后就可以使用cellZscope實時對細(xì)胞層進(jìn)行測量。具體方式就是在細(xì)胞層上下部分各放置一個電極，然后在電極間施加一段連續(xù)頻率的交流電壓測量細(xì)胞層的阻抗值，通過建立電學(xué)環(huán)路模型和相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，擬合出反應(yīng)細(xì)胞屏障性能的各項參數(shù)，例如TER，CCL，RMED，ACPE以及nCPE等。cellZscope可以兼容各種細(xì)胞培養(yǎng)皿，包括BD,Biosciences，Corning，Greiner，Bio-One，Millipore,和Nunc。
細(xì)胞模塊可以同時容納zui多24孔的培養(yǎng)皿，記錄24種細(xì)胞樣本。三種類型的模塊均可以用：小孔型（“24孔”型培養(yǎng)皿），中孔型（“12孔”型），大孔型（“6孔”型）。在實驗中，細(xì)胞cellZscope的培養(yǎng)皿是放置于標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞培養(yǎng)箱中，通過數(shù)據(jù)線外接到控制器并連接到電腦，電腦通過控制cellZscope軟件來實時調(diào)整記錄數(shù)據(jù)。

軟件

cellZscope可還提供了一個客戶端的軟件，可以控制整個儀器對細(xì)胞層進(jìn)行電學(xué)測量。它還提供了一個用于顯示和分析的統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及打印和導(dǎo)出數(shù)據(jù)的功能。

☆根據(jù)實驗需要預(yù)設(shè)時間間隔來獲取數(shù)據(jù)

☆實時監(jiān)測所獲得的結(jié)果

☆對每個孔獨立的輸入描述

☆記錄和注釋所有的實驗事件

應(yīng)用舉例說明

應(yīng)用舉例-1: 細(xì)胞層的形成、分化和極化的研究
監(jiān)測細(xì)胞阻抗值-短期的緊密連接動力學(xué)到長期的細(xì)胞層形成cellZscope適合短期的緊密連接動力學(xué)研究以及長期的監(jiān)測細(xì)胞的變化過程，如細(xì)胞層的形成、分化和極化的研究。

緊密連接動力學(xué)

上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的跨膜阻抗值很大程度上是與細(xì)胞間緊密連接相關(guān)的。他們在表面和側(cè)面的膜空隙之間形成一個密封的結(jié)構(gòu)，根據(jù)各種細(xì)胞的內(nèi)外信號而選擇性的開放或者關(guān)閉，從而影響細(xì)胞間通道撰于物質(zhì)的過程。屏障功能不是靜止不動的，而是受到各種刺激物的調(diào)節(jié)。通過cellZscope測量上皮細(xì)胞/內(nèi)皮細(xì)胞層跨膜阻抗值可以用于研究緊密連接動力學(xué)。下左圖顯示的為MDCK細(xì)胞對不同濃度的EGTA的反應(yīng)。EGTA是一種鈣離子螯合劑，自由鈣離子濃度的下降會引起細(xì)胞緊密連接的丟失，然后使用標(biāo)準(zhǔn)的培養(yǎng)液更換含有EGTA的溶液，細(xì)胞的跨膜阻抗值（TER）會重新恢復(fù)，也標(biāo)志著細(xì)胞緊密連接的重新形成。為驗證該結(jié)果，去除EGTA之前用固定液固定兩份細(xì)胞，一分為未加EGTA對照，一分為加入EGTA的樣品，然后使用染色分析分析細(xì)胞核和ZO-1蛋白質(zhì)，通過激光共聚焦顯微鏡成像比較可知，cellZscope的測量結(jié)果很好的吻合了顯微成像的結(jié)果，同時也說明了采用無標(biāo)記非侵入式技術(shù)cellZscope的優(yōu)點及其可靠性。

細(xì)胞層的形成

應(yīng)用舉例-2

研究化合物介導(dǎo)效應(yīng)對培養(yǎng)的上皮和內(nèi)皮細(xì)胞的影響