Transepitelal elektriksel empedansın ölçümü 1980'lerden beri hücre kültüründe epitel yalların biraraya gelmesi ve bariyer fonksiyonlarını belirlemek için kullanılmıştır. Altta yatan teknik, daha doğru ölçümler yapmak için farklı akım taşıma ve voltaj algılama elektrotları kullanan dört terminalli bir algılamadır. Transepitelyal empedansı ölçmek için çeşitli ticari cihazlar vardır, ancak kullanım kolaylığı ve yüksek güvenilirlik rağmen, olmayan translatable çıkış frekansı ve bunların pahalılık olarak bazı dezavantajları da vardır.
Böylece, nasıl bir maliyet-etkin ve programlanabilir volt-ammeter oluşturmak için temsil. İlk başta, teer ölçümüile ticari cihazlarla nasıl çalıştığını göstermek istiyoruz. Bunu yapmak için, transwell filtrelerüzerinde üç mikrometre gözenek boyutuile koroid pleksus epitel papilloma hücrelerinin bir hücre tabakası kültürlü vardı.
Bu ayar Schroten ve ark. tarafından kan-beyin-omurilik sıvısı bariyerinin in vitro modeli olarak tanımlanmıştır. Şimdi, bir çubuk elektrot epitel volt-ammetreye bağlı.
Cihaz açık ve direnci ölçmek için ayarlanır. Elektrot %80 etanolle sterilize edilir ve daha sonra uygun bir ortamda dengelenir. Ölçülecek empedans, daha sonra monte edilecek volt-ammetrenin güvenilirliğini değerlendirmek için referans değer olarak hizmet edecektir.
Bu örnekte, 680 ohm'luk bir empedans kaydediyoruz. Programlanabilir çıkış frekansı ile düşük bütçeli volt-ammetre montajı ile başlayalım. Her şeyden önce, standart bir USB şarj cihazı ve beş volt doğrudan akım güç kaynağı olarak bir USB uzatma kablosu gerekir.
Daha sonra bir USB geliştirme panosundaki 8 bitlik bir mikrodenetleyici kare dalga akımı oluşturmak için kullanılacaktır. Muz fişi olan dört kablo, voltaj ve akımı ölçmek için iki standart multimetreye bağlanır. Lütfen multimetrelerin TrueRMS ile bazı mikroamperlerde akım ölçebilme yeteneğine sahip olduğundan emin olun.
Standart telefon kablolarında bir kadın RJ14 konektörü bulunabilir. Konektörün en az iç dördü kablolu olan altı iğnesi olduğundan emin olun. Son olarak, kablolarımız, parlak laştırıcı terminalimiz, 120 kiloohm direnç ve yalıtım striptizcisi, kıvrımlı bir alet, tel uç ferrules ve lehim demiri gibi bazı standart ekipmanlara ihtiyacınız olacaktır.
Cihaz, düzen diyagramında gösterildiği gibi monte edilir. İlk başta USB uzantısı mikrodenetleyiciye bağlanır. Normal çalışma sırasında, kolayca programlama için kişisel bir bilgisayara bağlanabilir beş volt DC USB şarj cihazı tarafından desteklenmektedir.
İki kablo sökülüp bir tarafta tel uç ferrules ile kıvrılmış. Diğer taraf ya doğrudan sıfır ve iki mikrodenetleyici pin veya lehim lugs, sırayla ilgili pimleri kırpılır lehimle lehimli. Daha sonra, güç sağlayan kablolar bir parlaklık terminaline bağlanır.
İlk multimetre akımı ölçmek için kullanılacak ve 120 kiloohm direnç ve akım geçen çubuk elektrotlar ile seri olarak bağlanır. Bu düzenleme çıkış akımının sınırlı olmasını sağlar, böylece ölçümün hücre canlılığı üzerinde hiçbir etkisi olmayacaktır. Telefon uzatma kablosunun dört iletkeni sökülür ve daha önce gösterildiği gibi ferrules'a kıvrılmış.
Kablo hazırlandıktan sonra iletkenlerin ve pimlerin sürekliliğini test etmeniz gerekir. Örneğimizde, pin 3-6 beyaz, kahverengi, yeşil ve sarı iletken bağlı. Şimdi pin beş ve altı, yani yeşil ve sarı, dış elektrot çiftine voltaj uygulamak için parlaklık terminaline bağlı.
Son olarak, transepitel gerilim düşüşünü ölçmek için kullanılacak olan ikinci multimetreyi, üç ve dört pimleri, yani bizim örneğimizde, beyaz ve kahverengi iletkene bağlamanız gerekecektir. Biz ucuz bir plastik şasi montaj monte etmeye karar verdi. İlk kullanımdan önce mikrodenetleyici programlanmalıdır.
Kaynak kodu C+ olarak yazılır ve USB ile yüklenebilir. Kısacası, sıfırı merkez çıkış moduna sabitleyin. Açıldığında, fonksiyon döngüsü yer ve artı değişken bir gecikme ile beş volt arasında pinler olarak alternatif başlar.
Örneğimizde, teorik olarak 40 milisaniyelik bir yarı salınım süresi kullandık. Ölçüm sonuçlarının daha önce elde ettiğimiz referans değerleriyle nasıl karşılaştırıldığını görelim. Çubuk elektrot, yakın zamanda monte edilen volt-ammetreye yeniden konumlandırılır.
Cihaz üç adımda çalıştırılıyor. Diğer bir deyişle, bir USB şarj cihazı takmak, sol multimetreyi AC voltaj ölçümüne değiştirmek ve ikinci multimetreyi mikroampere geçmek. Dikkat edin, bu alternatif akım açıkça seçilmelidir.
Bu örnekte, Transwell filtre sistemi genelinde potansiyel düşüş yaklaşık 25 milivolt olarak ölçülür, biz 37.1 mikroamperes bir akım kaydederken. Ohm Yasası'na göre, elektrik empedansı 674 ohm'da kolayca hesaplanabilir, ki bu da 680 referans değerine çok yakındır. Ölçüm değerlerinin sıfırdan 1,8 kiloohm'a kadar güvenilir olduğunu gösterdik.
Böylece, açıklanan volt-ammetre hem ilk deneyler için hem de ileri çalışmalar için kullanılabilir. Ancak, sonuçlarınız yayınlanacaksa, ilgili hücre katmanındaki molekül akısını ölçerek verilerinizi her zaman desteklemek isteyebilirsiniz.
