Name: a simple approach to perform teer measurements using a self-made volt-amperemeter with programmable output frequency
Uploaded: 2019-10-05T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Simple Approach to Perform TEER Measurements Using a Self-Made Volt-Amperemeter with Programmable Output Frequency at JoVE.com

Yazarlar Elektroteknik ve bilişim konusunda uzman tavsiyeleri için Herman Liggesmeyer ve Marvin Bende teşekkür etmek istiyorum.

1. TEER ölçümü için temel bir volt-ampermetremontajı
<ol><li>5 V D.C. güç kaynağı, USB uzatma kablosu, programlanabilir kare dalga jeneratörü olarak kullanılacak bir mikrodenetleyici, alternatif akım ve gerilimi kök ortalama kare olarak ölçebilen iki standart multimetre olarak standart bir USB şarj cihazı hazırlayın ( True-RMS), muz fişleri ile dört kablo, iç dört kablolu altı pimleri de dahil olmak üzere bir RJ14 kadın konektör ile bir telefon uzatma kablosu (6P4C), iki kısa kablo, bir pa...

<ol>
	<li>Matter, K., Balda, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+analysis+of+tight+junctions.">Functional analysis of tight junctions.</a> Methods. 30, 228-234 (2003).</li><li>Srinivasan, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TEER+measurement+techniques+for+in+vitro+barrier+model+systems.">TEER measurement techniques for in vitro barrier model systems.</a> Journal of Laboratory Automation. 20, 107-126 (2015).</li><li>Daniels, B. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immortalized+human+cerebral+microvascular+endothelial+cells+maintain+the+properties+of+primary+cells+in+an+in+vitro+model+of+immune+migration+across+the+blood+brain+barrier.">Immortalized human cerebral microvascular endothelial cells maintain the properties of primary cells in an in vitro model of immune migration across the blood brain barrier.</a> Journal of Neuroscience Methods. 212, 173-179 (2013).</li><li>Weksler, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood-brain+barrier-specific+properties+of+a+human+adult+brain+endothelial+cell+line.">Blood-brain barrier-specific properties of a human adult brain endothelial cell line.</a> Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 19, 1872-1874 (2005).</li><li>Lippmann, E. S., Al-Ahmad, A., Azarin, S. M., Palecek, S. P., Shusta, E. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+retinoic+acid-enhanced,+multicellular+human+blood-brain+barrier+model+derived+from+stem+cell+sources.">A retinoic acid-enhanced, multicellular human blood-brain barrier model derived from stem cell sources.</a> Scientific Reports. 4, 4160 (2014).</li><li>Stins, M. F., Badger, J., Sik Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bacterial+invasion+and+transcytosis+in+transfected+human+brain+microvascular+endothelial+cells.">Bacterial invasion and transcytosis in transfected human brain microvascular endothelial cells.</a> Microbial Pathogenesis. 30, 19-28 (2001).</li><li>Muruganandam, A., Herx, L. M., Monette, R., Durkin, J. P., Stanimirovic, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+immortalized+human+cerebromicrovascular+endothelial+cell+line+as+an+in+vitro+model+of+the+human+blood-brain+barrier.">Development of immortalized human cerebromicrovascular endothelial cell line as an in vitro model of the human blood-brain barrier.</a> Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 11, 1187-1197 (1997).</li><li>Ishiwata, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+and+characterization+of+a+human+malignant+choroids+plexus+papilloma+cell+line+(HIBCPP).">Establishment and characterization of a human malignant choroids plexus papilloma cell line (HIBCPP).</a> Human Cell. 18, 67-72 (2005).</li><li>Dinner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Choroid+Plexus+Epithelial+Cell-based+Model+of+the+Human+Blood-Cerebrospinal+Fluid+Barrier+to+Study+Bacterial+Infection+from+the+Basolateral+Side.">A Choroid Plexus Epithelial Cell-based Model of the Human Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier to Study Bacterial Infection from the Basolateral Side.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2016).</li><li>Schwerk, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polar+invasion+and+translocation+of+Neisseria+meningitidis+and+Streptococcus+suis+in+a+novel+human+model+of+the+blood-cerebrospinal+fluid+barrier.">Polar invasion and translocation of Neisseria meningitidis and Streptococcus suis in a novel human model of the blood-cerebrospinal fluid barrier.</a> PLoS One. 7, e30069 (2012).</li><li>Tenenbaum, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polar+bacterial+invasion+and+translocation+of+Streptococcus+suis+across+the+blood-cerebrospinal+fluid+barrier+in+vitro.">Polar bacterial invasion and translocation of Streptococcus suis across the blood-cerebrospinal fluid barrier in vitro.</a> Cellular Microbiology. 11, 323-336 (2009).</li><li>Gath, U., Hakvoort, A., Wegener, J., Decker, S., Galla, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porcine+choroid+plexus+cells+in+culture:+expression+of+polarized+phenotype,+maintenance+of+barrier+properties+and+apical+secretion+of+CSF-components.">Porcine choroid plexus cells in culture: expression of polarized phenotype, maintenance of barrier properties and apical secretion of CSF-components.</a> European Journal of Cell Biology. 74, 68-78 (1997).</li><li>Haselbach, M., Wegener, J., Decker, S., Engelbertz, C., Galla, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Porcine+Choroid+plexus+epithelial+cells+in+culture:+regulation+of+barrier+properties+and+transport+processes.">Porcine Choroid plexus epithelial cells in culture: regulation of barrier properties and transport processes.</a> Microscopy Research and Technique. 52, 137-152 (2001).</li><li>Strazielle, N., Ghersi-Egea, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physiology+of+blood-brain+interfaces+in+relation+to+brain+disposition+of+small+compounds+and+macromolecules.">Physiology of blood-brain interfaces in relation to brain disposition of small compounds and macromolecules.</a> Molecular Pharmaceutics. 10, 1473-1491 (2013).</li><li>Hilgendorf, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Caco-2+versus+Caco-2/HT29-MTX+co-cultured+cell+lines:+permeabilities+via+diffusion,+inside-+and+outside-directed+carrier-mediated+transport.">Caco-2 versus Caco-2/HT29-MTX co-cultured cell lines: permeabilities via diffusion, inside- and outside-directed carrier-mediated transport.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 89, 63-75 (2000).</li><li>Mathia, N. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Permeability+characteristics+of+calu-3+human+bronchial+epithelial+cells:+in+vitro-in+vivo+correlation+to+predict+lung+absorption+in+rats.">Permeability characteristics of calu-3 human bronchial epithelial cells: in vitro-in vivo correlation to predict lung absorption in rats.</a> Journal of Drug Targeting. 10, 31-40 (2002).</li><li>Fuchs, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+human+alveolar+epithelial+cells+in+primary+culture:+morphological+characterization+and+synthesis+of+caveolin-1+and+surfactant+protein-C.">Differentiation of human alveolar epithelial cells in primary culture: morphological characterization and synthesis of caveolin-1 and surfactant protein-C.</a> Cell and Tissue Research. 311, 31-45 (2003).</li><li>Furie, M. B., Cramer, E. B., Naprstek, B. L., Silverstein, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cultured+endothelial+cell+monolayers+that+restrict+the+transendothelial+passage+of+macromolecules+and+electrical+current.">Cultured endothelial cell monolayers that restrict the transendothelial passage of macromolecules and electrical current.</a> The Journal of Cell Biology. 98, 1033-1041 (1984).</li><li>Hidalgo, I. J., Raub, T. J., Borchardt, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+the+human+colon+carcinoma+cell+line+(Caco-2)+as+a+model+system+for+intestinal+epithelial+permeability.">Characterization of the human colon carcinoma cell line (Caco-2) as a model system for intestinal epithelial permeability.</a> Gastroenterology. 96, 736-749 (1989).</li><li>Yeste, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geometric+correction+factor+for+transepithelial+electrical+resistance+measurements+in+Transwell+and+microfluidic+cell+cultures.">Geometric correction factor for transepithelial electrical resistance measurements in Transwell and microfluidic cell cultures.</a> Journal of Physics D Applied Physics. 49 (37), 3754 (2016).</li><li>Northrup, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VI:+The+Measurement+of+Low+Resistance.">VI: The Measurement of Low Resistance.</a> Methods of Measuring Electrical Resistance. , 100-131 (1912).</li><li>Li, H., Sheppard, D. N., Hug, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transepithelial+electrical+measurements+with+the+Ussing+chamber.">Transepithelial electrical measurements with the Ussing chamber.</a> Journal of Cystic Fibrosis. 3 (Suppl 2), 123-126 (2004).</li><li>Griep, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BBB+on+chip:+microfluidic+platform+to+mechanically+and+biochemically+modulate+blood-brain+barrier+function.">BBB on chip: microfluidic platform to mechanically and biochemically modulate blood-brain barrier function.</a> Biomedical Microdevices. 15, 145-150 (2013).</li><li>Esch, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+chip+porous+polymer+membranes+for+integration+of+gastrointestinal+tract+epithelium+with+microfluidic+'body-on-a-chip'+devices.">On chip porous polymer membranes for integration of gastrointestinal tract epithelium with microfluidic 'body-on-a-chip' devices.</a> Biomedical Microdevices. 14, 895-906 (2012).</li><li>. Arduino Web Editor Available from: <a target="_blank" href="https://www.arduino.cc/en/Main/Software">https://www.arduino.cc/en/Main/Software</a> (2019)</li><li>Benson, K., Cramer, S., Galla, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impedance-based+cell+monitoring:+barrier+properties+and+beyond.">Impedance-based cell monitoring: barrier properties and beyond.</a> Fluids and Barriers of the CNS. 10, 5 (2013).</li><li>Hufnagl, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Time Resolved Transepithelial Impedance Spectroscopy Of Caco 2 Monolayers Relying on Lithographically Patterned Basolateral Electrode Cell Arrays. , (2010).</li><li>Guimer&#224;, A., Gabriel, G., Parramon, D., Calder&#243;n, E., Villa, R., D&#246;ssel, O., Schlegel, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Portable+4+Wire+Bioimpedance+Meter+with+Bluetooth+Link.">Portable 4 Wire Bioimpedance Meter with Bluetooth Link.</a> World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering. International Federation of Medical and Biological Engineering Proceedings. 25/7, (2009).</li></ol>

Kendi kendine yapılmış bir voltammetre günlük rutin kullanılabilir önce, uygun işlev için cihaz kontrol etmek esastır. Bizim olgumuzda, 40 ms (12.5 Hz) salınım ın yarı zamanlı olarak programlanmasına karşın, etkili salınım süresi 60 ms (16.7 Hz) olarak ortaya çıktı. Mikrodenetleyicinin zaman yayıcısının bu yanlışlığı TEER ölçümleri üzerinde tespit edilebilir bir etki yaratmaz. Çoklu metrelerden birinin frekans ayarını kullanarak gerçek frekansı belirlemek en iyisi olabilir. Herha...

Epitel ve endotel hücreleri hücresel sınırlar olarak işlev, vücudun apikal ve bazolateral taraf ayıran. Eğer sıkı kavşaklar aracılığıyla bağlanırsa, parasellüler alanlardapasif madde difüzyonu sınırlıdır1, seçici geçirgen bir bariyer oluşumu ile sonuçlanan. Çeşitli yapay bariyer sistemleri 2 mikrovasküler endotel hücreleri kullanılarakgeliştirilmiştir (HBMEC, kan-beyin bariyeri3,4,5,6,7), koroid pleksus epitel hücreleri (HIBCPP/PCPEC, kan-beyin-omurilik sıvısıbariyeri 8,9,10,11,12,13,14), kolorektal adenokarsinom hücreleri (Caco-2, gastrointestinal modeller15), veya hava yolu/alveoler hücre hatları (pulmoner modeller16,17). Bu sistemler genellikle geçirgen membranlar üzerinde tek katmanlı olarak yetiştirilen hücrelerden oluşur (yani, filtre ekleme sistemleri) apikal ve bazolateral kenarlara erişim sağlamak için. Model sisteminin bütünlüğünün in vivo koşullarla eşleşmesi önemlidir. Bu nedenle, hücre tabakası boyunca izleyici bileşiklerinin parasellüler difüzyon ölçerek bariyer fonksiyonunu analiz etmek için çeşitli teknikler geliştirilmiştir. Bu maddeler radyoetiketli sakaroz, boya etiketli albumin, FITC etiketli inulin veya boya etiketli dekstrans2içerir. Ancak, kimyasal boyalar hücreleri daha fazla deney için kullanılamaz hale getirebilir. Bariyer sistemlerini noninvaziv olarak izlemek için hücresel monotabaka boyunca transepitelyal/transendolyal elektriksel direnç (TEER) ölçümü2,18,19kullanılabilir. Bipolar elektrot sistemleri elektrot-elektrolit arabirimindeki elektrot polarizasyon empedanstan etkilendiği için, tetrapolar ölçümler genellikle bu sınırlamayı aşmak için kullanılır20. Altatma tekniği ilk William Thomson (Lord Kelvin)21tarafından 1861 yılında açıklanan dört terminalli algılama (4T) olduğunu. Kısacası, akım akım taşıyan elektrotlar bir çift tarafından enjekte edilirken, gerilim ingvesini ölçmek için ikinci bir çift voltaj algılama elektrotları kullanılır20. Günümüzde, sözde çubuk elektrotlar çift elektrotlar bir çift oluşur, her gerilim ölçmek için bir gümüş / gümüş-klorür pelet içeren veakım2 geçmek için gümüş elektrot. Elektriksel empedans, apikal ve bazolateral bölme arasında ölçülür ve hücre tabakası arasındadır (Şekil 1). Dış elektrotlara tipik olarak 12,5 Hz frekansta kare dalga sinyali uygulanır ve ortaya çıkan alternatif akım (AC) ölçülür. Ayrıca, hücre tabakası boyunca potansiyel düşüş ikinci (iç) elektrot çifti ile ölçülür. Elektrikempdansı Daha sonra Ohm yasasına göre hesaplanır. TEER değerleri empedans ve hücre tabakası yüzey alanının çarpılmasıyla normalleşir ve genellikle Ω olarak ifade edilir . 
Hücrelerin ve elektrotların daha sofistike bir şekilde düzenlendiği, ancak aynı zamanda 4T ölçüm prensibine dayandığı ve aynı ölçüm cihazlarıyla kullanılabildiği sistemler vardır. Örneğin, filtrenin yerleştirildiği EndOhm sistemleri, çubuk elektrotla aynı yapıya sahip bir çift konsantrik elektrotiçeren bir hazne ve kapak içerir. Elektrotların şekli membran boyunca daha düzgün bir akım yoğunluğu akışı sağlar, böylece okumalar arasındaki değişimi azaltır. Daha da karmaşık (ama aynı zamanda daha doğru) bir Hücre tabakası Ringer çözeltisi22ile dolu iki oda ayırır bir Ussing odası vardır. Oda kendisi oksijen ile gazlı olabilir, CO2, veya N2, ve karıştırılır veya deneysel maddeler ile takviye. Hücre tabakası boyunca iyon taşıması meydana geldiğinde, potansiyel bir fark doku ya da yakın iki voltaj algılama elektrotları ile ölçülebilir. Bu voltaj, hücre tabakasının yanına yerleştirilen iki akım taşıyan elektrot tarafından iptal edilir. Ölçülen akım daha sonra net iyon taşıma ve bariyer bütünlüğünü yansıtan transepitelyal direnç verecek,22belirlenebilir. TEER ölçümü, bariyer doku modellerini temsil eden çip üzerine vücut sistemlerinde de uygulanabilir23,24. Bu sistemler hücrelerin in vivo koşullarını taklit eder ve genellikle katmanlar halinde üst üste yığılmış çeşitli hücre türlerinden oluşur.
Aşağıdaki protokol, teer'de ticari olarak kullanılabilen ölçüm sistemlerine kıyasla istatistiksel olarak anlamlı fark lar üreten programlanabilir çıkış frekansına sahip uygun maliyetli ve güvenilir bir voltammetrenin nasıl kurulabildiğini açıklamaktadır.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>120 kOhm resistor</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Banana plug cables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chopstick electrode</td>
			<td>Merck Millicell</td>
			<td>MERSSTX01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chopstick electrode (alternative)</td>
			<td>WPI World Precision Instruments</td>
			<td>STX2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crimping tool</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digispark / ATtiny85</td>
			<td>AZ-Delivery Vertriebs GmbH</td>
			<td>Digispark Rev.3 Kickstarter</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM:F12</td>
			<td>Gibco (Thermo Fisher)</td>
			<td>31330038</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal calf serum (FCS)/Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>10270106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter inserts 3&#181;m translucent</td>
			<td>Greiner Bioone</td>
			<td>662631</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HIBCPP</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Hiroshi Ishikawa / Horst Schroten</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulation stripper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Luster terminal</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>HAMEG</td>
			<td>Digital Storage Scope HM 208</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plotter</td>
			<td>PHILIPS</td>
			<td>PM 8143 X-Y recorder</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software Arduino</td>
			<td>https://www.arduino.cc</td>
			<td>Arduino 1.8.9</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering iron</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering lugs</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Telephone cable with RJ14 (6P4C) connector</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Test resistor</td>
			<td>Merck Millicell</td>
			<td>MERSSTX04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>True-RMS multimeters</td>
			<td>VOLTCRAFT</td>
			<td>VC185</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB charger</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB extension cord</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Voltohmmeter for TEER measurement</td>
			<td>WPI World Precision Instruments</td>
			<td>EVOM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Voltohmmeter for TEER measurement (alternative)</td>
			<td>Merck Millicell</td>
			<td>ERS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire end ferrules</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>General (generic) equipment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a simple approach to perform teer measurements using a self-made volt-amperemeter with programmable output frequency

Transepitelyal/endotel elektriksel direnç (TEER) 1980'lerden beri in vitro bariyer model sistemlerinin birbirliğini ve geçirgenliğini belirlemek için kullanılmaktadır. Çoğu durumda, çubuk elektrotlar hücresel monolayers içeren bir hücre kültürü filtre eklemek sisteminin üst ve alt bölme arasındaki elektrik empedansını belirlemek için kullanılır. Filtre membranı, hücrelerin sıkı kavşaklar oluşturarak yapışmasını, polarize olmasını ve etkileşimde olmasını sağlar. Bu teknik farklı hücre hatları çeşitli ile tarif edilmiştir (örneğin, kan-beyin bariyerhücreleri, kan-beyin-omurilik sıvı bariyeri, veya gastrointestinal ve akciğer yolu). TEER ölçüm cihazları farklı laboratuvar ekipmanları tedarikçilerinden kolayca temin edilebilir. Ancak, uygun bir voltammetre kendi kendine monte edilirse hayal daha uygun maliyetli ve özelleştirilebilir çözümler vardır. Bu yayının genel amacı, TEER ölçümü için ticari olarak kullanılabilen çubuk elektrotlarla kullanılabilecek programlanabilir çıkış frekansına sahip güvenilir bir cihaz kurmaktır.

Kendi kendine monte edilmiş voltammetrenin çalışmasını ticari olarak mevcut muadili ile karşılaştırmak için, her iki cihazın da voltaj osilogramı kaydedildi.
Şekil 2A'dagösterildiği gibi, referans cihazı 80 mV genlikli ve 1 kΩ test rezistansı ile on-load çalışırken 12,5 Hz frekansına karşılık gelen 80 ms salınım süresine sahip bir kare dalga sinyali oluşturup üret...

Watch this Scientific Journal Video about A Simple Approach to Perform TEER Measurements Using a Self-Made Volt-Amperemeter with Programmable Output Frequency at JoVE.com

A Simple Approach to Perform TEER Measurements Using a Self-Made Volt-Amperemeter with Programmable Output Frequency

Burada, transepitelyal/endotel elektriksel direnç ölçümleri için piyasada bulunan çubuk elektrotlarla kullanılabilen programlanabilir çıkış frekansına sahip ucuz bir volt-ampermetrenin nasıl kurulabileceğini gösteriyoruz.

Programlanabilir Çıkış Frekansı Ile Kendi Kendine Yapılmış Volt-Ampermetre Kullanarak TEER Ölçümlerini Gerçekleştirmek Için Basit Bir Yaklaşım

Transepithelial/endothelial electrical resistance (TEER) has been used since the 1980s to determine confluency and permeability of in vitro barrier model ...

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.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Electrical Engineering

Biology

Unit 1

Direct-Current Circuits

Basics of Electric Circuits

SCIENTISTS IN ACTION

Microfabricated Post-Array-Detectors (mPADs): an Approach to Isolate Mechanical Forces

Microfabricated Post-Array-Detectors mPADs: an Approach to Isolate Mechanical Forces

Microfabricated Post-Dizi-Dedektörleri (mPADs): Mekanik Kuvvetleri yalıtın bir Yaklaşım

In this video, we will present our approach to measure cellular traction forces using a microfabricated array of posts.  Traction forces are generated ...

Making Patch-pipettes and Sharp Electrodes with a Programmable Puller

Programlanabilir Çektirme Patch-pipetler ve Sharp Elektrotlar

Glass microelectrodes (also called pipettes) have been a workhorse of electrophysiology for decades.  Today, such pipettes are made from glass capillaries ...

Using the Gene Pulser MXcell Electroporation System to Transfect Primary Cells with High Efficiency

Yüksek Verimli Primer Hücre Transfect Gen Verici MXcell Elektroporasyon Sistemi

It is becoming increasingly apparent that electroporation is the most effective way to introduce plasmid DNA or siRNA into primary cells. The Gene Pulser ...

Immunocytochemical Analysis of Human Pluripotent Stem Cells using a Self-Made Cytospin Apparatus

Self-Made sitospin Aparatı kullanarak İnsan Pluripotent Kök Hücre İmmünositokimyasal Analizi

Human pluripotent stem cells (hPSCs) that include human embryonic stem cells (hESCs) and human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are exciting cell ...

A Reverse Genetic Approach to Test Functional Redundancy During Embryogenesis

Embriyo sırasında Fonksiyonel Artıklık Test Ters Genetik Yaklaşım

Gene function during embryogenesis is typically defined by loss-of-function experiments, for example by targeted mutagenesis (knockout) in the mouse. In ...

FSL Constructs: A Simple Method for Modifying Cell/Virion Surfaces with a Range of Biological Markers Without Affecting their Viability

FSL oluşturur: immunoseparasyon bir Aralığı Hücre / virion Yüzeyleri değiştirmek için Basit Bir Yöntem, Canlılık Etkileyen olmadan

The ability to modify/visualize biological surfaces, and then study the modified cell/virion in a range of in vitro and in vivo environments is essential ...

A Semi-quantitative Approach to Assess Biofilm Formation Using Wrinkled Colony Development

Buruşuk Koloni Gelişimi kullanarak Biyofilm Oluşumu değerlendirin Bir Yarı-kantitatif Yaklaşım

Biofilms, or surface-attached communities of cells encapsulated in an extracellular matrix, represent a common lifestyle for many bacteria. Within a ...

Transgenic Rodent Assay for Quantifying Male Germ Cell Mutant Frequency

Transgenik Kemirgen Deneyi sayısallaştırabilmek Erkek Germ Hücre Mutant Frekans

De novo mutations arise mostly in the male germline and may contribute to adverse health outcomes in subsequent generations. Traditional methods for ...

Using Mouse Mammary Tumor Cells to Teach Core Biology Concepts: A Simple Lab Module

Çekirdek Biyoloji Kavramları öğretmek için Fare Meme Tümör Hücreleri kullanma: Basit Lab Modülü

Undergraduate biology students are required to learn, understand and apply a variety of cellular and molecular biology concepts and techniques in ...

Visualizing Stromule Frequency with Fluorescence Microscopy

Floresan Mikroskopi ile Stromule Frekansı görselleştirme

Stromules, or "stroma-filled tubules", are narrow, tubular extensions from the surface of the chloroplast that are universally observed in plant cells but ...