TEER Messung der Barrierefunktion

Barriereintegrität endothelialer und epithelialer Zellschichten markierungsfrei und durchgehend messen — Störung wie Erholung, direkt auf E-Plates, ohne Transwells und ohne Endpunkt-Momentaufnahmen.


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Überblick

Literatur

Barrierefunktion von Zellen

Endothel- und Epithelzellen bilden lebenswichtige Barrieren, die den Übertritt von Molekülen und Ionen zwischen Geweben regeln. Werden diese Barrieren gestört – durch Entzündung, Krankheit oder Substanzeinwirkung –, leiden Gesundheit und Funktion der Zellen. Herkömmliche In-vitro-Verfahren wie Permeabilitätsassays und TEER-Messungen sind arbeitsaufwendig, haben geringen Durchsatz und liefern nur Werte zu einzelnen Zeitpunkten.

Das xCELLigence RTCA System bietet eine markierungsfreie, impedanzbasierte Echtzeit- Alternative, die die Unversehrtheit der Barriere unter physiologischen Bedingungen durchgehend überwacht. Weil die Messung nicht eingreift, lassen sich RTCA-Messungen mit Mikroskopie und anderen unabhängigen Assays an denselben Zellen verbinden – Transwell-Arbeitsabläufe entfallen.

Grenzen herkömmlicher Assays

Permeabilitätsassays mit gelösten Stoffen

  • Keine Auskunft über Zellgesundheit oder Konfluenz
  • Leckagerisiko bei ungleichmäßigen Monolayern
  • Die Erholung der Barriere lässt sich nicht verfolgen
  • Teuer und mit geringem Durchsatz
Schema eines Transwell-Einsatzes mit poröser Membran und Zellschicht: Der Marker FITC-Dextran oder Evans Blue bleibt über einer intakten Barriere und tritt durch eine undichte hindurch

Klassische TEER-Assays

  • Kein Einblick in Zellqualität oder Konfluenz
  • Anfällig für Leckagen und Schwankungen
  • Arbeitsaufwendig, mit Kontaminationsrisiko
  • Nur Momentaufnahmen zu einzelnen Zeitpunkten
Schema einer klassischen TEER-Messung mit zwei Elektroden über und unter der Zellschicht auf der porösen Membran eines Transwell-Einsatzes

Die Vorteile von xCELLigence RTCA

Unmittelbare, markierungsfreie und durchgehende Messung.

Störung und Erholung der Barriere werden in Echtzeit erfasst.

Die Messung greift nicht ein und lässt ergänzende Mikroskopie zu.

TEER-artige Beurteilung direkt auf Agilent E-Plates – ohne Transwells.

Der xCELLigence TEER-Assay – ein Plattenassay

Eine markierungsfreie Echtzeit-Alternative zu Permeabilitätsassays und zur transendothelialen elektrischen Widerstandsmessung (TEER): Störung und Erholung der Barrierefunktion, denkbar einfach beobachtet:

SCHRITT 1: Zellen aussäen und den Zellindex bis zum Plateau wachsen lassen

SCHRITT 2: Behandlung zugeben, Störung und Erholung der Barrierefunktion beobachten

Beobachtung von Störung und Erholung der Zellbarriere

Vergleich der Daten aus Permeabilitätsassay und xCELLigence TEER-Assay

Die schützende Wirkung von aktiviertem Protein C (APC) auf die endotheliale Barrierefunktion, beurteilt mit Permeabilitätsassays und auf der RTCA-Plattform. EA.hy926-Zellen wurden mit APC vorinkubiert; die durch Thrombin ausgelöste Störung der Zellbarriere wurde über (A) die Permeabilität für Evansblau und (B) für FITC gemessen. (C) Impedanzbasierte Verlaufsmessung der thrombininduzierten endothelialen Barrierestörung. (D) Die maximale Änderung der endothelialen Barrierefunktion als Prozentsatz der Kontrolle, abgeleitet aus den Änderungen des Zellindex.

Daten und Abbildungen mit freundlicher Genehmigung von F. Stavenuiter, E. Bouwens, R. Sinha, L. Mosnier und J. H. Griffin, Dept. of Molecular and Experimental Medicine, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA.

Vergleich von Transwell-Permeabilitätsassays und Echtzeit-Zellanalyse: Permeabilität für Evans Blue und FITC-Dextran, Cell Index über vier Stunden und die daraus abgeleitete Barrierefunktion
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Nur für Forschungszwecke. Nicht zur Verwendung in diagnostischen Verfahren.