跨膜細胞電阻儀(簡稱TEER儀)的工作原理核心是“通過測量細胞單層的電阻值,反映細胞膜的完整性與通透性”,本質是利用“離子導電”特性,間接評估細胞間連接的緊密程度,具體簡化分析如下:
核心測試場景:細胞在多孔膜(如Transwell小室的聚碳酸酯膜)上培養形成單層后,細胞間會形成緊密連接、黏附連接等結構,相當于在多孔膜表面形成一層“生物屏障”,阻止離子自由穿透。TEER儀通過檢測離子穿過這層“細胞-膜復合結構”的導電能力,判斷屏障功能強弱。
關鍵測試原理:
儀器向培養小室的上下腔室(分別為細胞側和基底側)施加微弱交流電壓(通常1kHz,避免損傷細胞);
溶液中的離子(如培養基中的Na?、Cl?)會在電場作用下定向移動,形成電流;
若細胞單層完整、緊密連接良好,離子穿透阻力大,測得的電阻值(單位Ω?cm²)就高;若細胞單層破損、連接松散,離子易穿透,電阻值則低。
數據換算邏輯:測得的總電阻包含“細胞單層電阻”和“多孔膜本身電阻”,需通過公式換算:TEER(細胞單層電阻)=總電阻×膜面積-空白膜電阻(空白膜電阻指未接種細胞的多孔膜電阻,需提前校準),最終結果越高,代表細胞屏障功能越完善。
核心應用邏輯:常用于上皮細胞(如腸道上皮、角膜上皮)、內皮細胞(如血管內皮)的屏障功能研究,例如:藥物對腸道黏膜通透性的影響、炎癥因子對血管內皮完整性的破壞等,電阻值下降通常意味著細胞屏障受損。
總結:TEER儀的核心是“以電阻代通透性”,通過簡單的電學測量,快速、無損地評估細胞單層的屏障功能,無需復雜染色或標記,是細胞生物學、藥物研發等領域的常用工具。