一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法

本发明涉及一种生物工程，特别是关于一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法。

背景技术：

1、在生物领域，经常需要检查培养中生物的生长或死亡曲线，生长曲线和死亡曲线可以看到一个典型的细胞生长和死亡趋势。其中细胞的生长四个阶段为：1)滞后阶段，细胞数量在一段时间内保持不变。2)log阶段，细胞呈指数增长。3)平稳阶段，类似于滞后阶段。4)死亡阶段，细胞数量减少。如图1所示的典型细胞生长和死亡曲线，该曲线同teer值的曲线有一定相关性，在细胞处于生长阶段时，细胞的teer值(跨内皮细胞电阻值)会不断增大，等细胞到达平稳期时，细胞的teer值会达到相对较为平稳的数值，每种细胞的生长期的是不一样的，可以根据teer仪测量的teer值为定量参考标准。

2、目前，市面上有很多的仪器设备可以对teer值进行测量，如icelligence，cellzscope等大型精密仪器，但是这些仪器对于需多实验室来说价格高昂且不易定制。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法，其成本低，易于在实验室复制，测量准确度较高。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种跨上皮/内皮细胞电阻仪，其包括：主控板、固定电阻和测试电极；所述主控板的输入端与所述固定电阻和所述测试电极并联，所述主控板的电源端与外部供电电源连接；所述测试电极采用银线电极。

3、进一步，所述主控板采用arduino uno芯片。

4、进一步，所述arduino uno芯片的模拟输入端分别与所述固定电阻的一端和所述测试电极的一端连接，且所述固定电阻的另一端和所述arduino uno芯片的接地端都与地线连接。

5、进一步，所述固定电阻的阻值为117kω。

6、一种跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，该方法基于上述跨上皮/内皮细胞电阻仪实现，包括：采用细胞悬浮液进行铺板，待细胞贴壁后，将内室含血清的培养基采用无血清的dmem溶液替换，且外室内的溶液也采用无血清的dmem溶液替换；由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪测量无细胞空白孔的电阻值，并将无细胞空白孔的内室和外室均换成dmem溶液，此时将transwell小室转移到测板中，测板的外室和小室内室均为dmem溶液；铺板完成后由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪连续多天测量跨上皮/内皮细胞的teer值；将每天测量的多个跨上皮/内皮细胞的teer值求均值，根据每天测量结果的均值得到同细胞生长曲线具有一致趋势的teer值结果图。

7、进一步，测板根据银线电极的大小和位置进行设置。

8、进一步，连续测量8天的细胞生长的teer值。

9、进一步，连续多天测量跨上皮/内皮细胞的teer值，包括：设置时间间隔，每个时间段内测量多个跨上皮/内皮细胞的teer值。

10、进一步，时间间隔为24小时，一个时间段为一天；每秒测量一个数据，每次测量1分钟得到60个数据，transwell小室的每个方向测量三次。

11、进一步，上皮/内皮细胞的teer值为：

12、rteer＝(rtotal-rmedium)*a

13、其中，rtotal是测量具有上皮/内皮屏障的跨膜电阻值和介质电阻值，rmedium是无细胞空白孔的电阻值，a是膜的底面积，rteer是内皮屏障的跨上皮/内皮细胞电阻。

14、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

15、1、本发明的跨上皮/内皮细胞电阻仪采用银线电极，以使在测量过程中及测量结果都具有很好的准确度。

16、2、本发明低成本，价格低廉，易于在实验室复制，并且通过改进的测量方法可以监测细胞屏障形成的时期，以便用于后期对于屏障的基础研究。

技术特征：

1.一种跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，包括：主控板、固定电阻和测试电极；

2.如权利要求1所述跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，所述主控板采用arduinouno芯片。

3.如权利要求2所述跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，所述arduino uno芯片的模拟输入端分别与所述固定电阻的一端和所述测试电极的一端连接，且所述固定电阻的另一端和所述arduino uno芯片的接地端都与地线连接。

4.如权利要求1所述跨上皮/内皮细胞电阻仪，其特征在于，所述固定电阻的阻值为117kω。

5.一种跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1至4任一项所述跨上皮/内皮细胞电阻仪实现，包括：

6.如权利要求5所述跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，测板根据银线电极的大小和位置进行设置。

7.如权利要求5所述跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，连续测量8天的细胞生长的teer值。

8.如权利要求5所述跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，连续多天测量跨上皮/内皮细胞的teer值，包括：设置时间间隔，每个时间段内测量多个跨上皮/内皮细胞的teer值。

9.如权利要求8所述跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，时间间隔为24小时，一个时间段为一天；每秒测量一个数据，每次测量1分钟得到60个数据，transwell小室的每个方向测量三次。

10.如权利要求8所述跨上皮/内皮细胞电阻测量方法，其特征在于，上皮/内皮细胞的teer值为：

技术总结
本发明涉及一种跨上皮/内皮细胞电阻仪及其测量方法，其主控板的输入端与固定电阻和测试电极并联，主控板的电源端与外部供电电源连接；测试电极采用银线电极。采用细胞悬浮液进行铺板，待细胞贴壁后，将内室含血清的培养基采用无血清的DMEM溶液替换，外室内的溶液也采用无血清的DMEM溶液替换；由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪测量空白孔的电阻值，并将空白孔的内室和外室均换成DMEM溶液，此时将Transwell小室转移到测板中；铺板完成后由具有银线电极的跨上皮/内皮细胞电阻仪连续多天测量内皮细胞的TEER值；将每天测量多个内皮细胞的TEER值求均值，根据每天测量结果的均值得到同细胞生长曲线具有一致趋势的TEER值的结果图，作为衡量上皮/内皮细胞屏障形成的定量标准。

技术研发人员：周志祥,侯潇楠,姚梦菲,唐铎,刘紫佳,郑雨晨,盛超
受保护的技术使用者：北京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15