細胞生物學研究基石：Millicell®細胞培養小室在跨膜轉運研究中的應用

細胞生物學研究基石：Millicell®細胞培養(yang) 小室在跨膜轉運研究中的應用

內(nei) 容簡介：
本文聚焦於(yu) Millipore Millicell®細胞培養(yang) 插入式小室（Insert）在建立體(ti) 外細胞屏障模型（如血腦屏障、腸道吸收模型）中的核心技術價(jia) 值。詳細評述了其聚酯（PET）和聚碳酸酯（PC）微孔膜的特性（孔徑、密度、親(qin) 水性）、膜材質對細胞粘附與(yu) 分化的影響，以及其在跨上皮/內(nei) 皮電阻（TEER）測量和物質轉運研究中的關(guan) 鍵作用。文章結合藥物滲透性篩選、病原體(ti) 侵襲機製和腫瘤轉移研究案例，闡述了如何利用該工具生成體(ti) 內(nei) 高度相關(guan) 的體(ti) 外數據，並討論了共培養(yang) 模型的建立方法。

正文：

許多關(guan) 鍵的生理和病理過程發生在細胞的極性界麵和屏障結構處，例如腸道上皮對營養(yang) 物質的吸收、血腦屏障對物質的選擇性通過、腎髒的濾過作用以及腫瘤細胞的轉移侵襲。在體(ti) 外重現這些複雜的生物學屏障，對於(yu) 理解其生物學機製、進行藥物ADME（吸收、分布、代謝、排泄）特性預測以及研究病原體(ti) 感染途徑至關(guan) 重要。Millipore的Millicell®細胞培養(yang) 插入式小室（通常稱為(wei) Transwell®類似產(chan) 品）為(wei) 構建這些體(ti) 外屏障模型提供了經久考驗且高度可靠的經典工具，是細胞生物學研究的一塊基石。

Millicell®小室的核心是一個(ge) 位於(yu) 懸掛式支架底部的微孔膜。這片看似簡單的膜，其材質、孔徑、孔密度和表麵處理技術卻蘊含著精心的設計，直接決(jue) 定了實驗的成敗。

• 膜材質： 主要分為(wei) 聚酯（PET）和聚碳酸酯（PC）。PET膜表麵經過親(qin) 水化和帶電處理，更利於(yu) 大多數貼壁細胞（如Caco-2， MDCK）的粘附、鋪展和形成致密的單層。PC膜表麵更疏水，但透明度，更便於(yu) 在膜底部對細胞進行顯微觀察（如細胞侵襲實驗中的染色和計數）。

• 孔徑： 提供從(cong) 0.4μm、1.0μm、3.0μm到8.0μm等多種規格。0.4μm是規格，其孔徑足夠小，能阻止細胞遷移，但允許離子和小分子物質自由通過，是進行跨上皮/內(nei) 皮電阻（TEER）測量和藥物轉運研究的黃金標準。1.0-3.0μm孔徑允許細胞偽(wei) 足通過，常用於(yu) 細胞共培養(yang) （如下層室飼養(yang) 細胞滋養(yang) 上層室細胞）。8.0μm及以上孔徑則專(zhuan) 門用於(yu) 細胞遷移（Migration）和侵襲（Invasion）實驗，腫瘤細胞可主動遷移穿過這些較大的孔。

• 膜特性： 膜的薄厚度、高孔隙率確保了營養(yang) 物質和氣體(ti) 交換的充分性，有利於(yu) 細胞在氣-液界麵（ALI）培養(yang) 時分化和長期存活。

跨上皮/內(nei) 皮電阻（TEER） 是評估體(ti) 外屏障模型完整性和功能性的金標準指標。它通過專(zhuan) 用的電極伏歐計（如Millicell® ERS-2）進行測量。TEER值（Ω·cm²）越高，代表細胞層連接越緊密，屏障功能越好。一個(ge) 成熟且有效的Caco-2腸道屏障模型或血腦屏障（BBB）模型的TEER值可高達數百甚至數千Ω·cm²。通過連續監測TEER值，研究人員可以實時、無創地評估細胞層的形成過程、檢測病原體(ti) 或化合物對屏障完整性的破壞作用。

在藥物滲透性篩選中，將待測藥物加入上層室（頂端，Apical側(ce) ），在不同時間點檢測下層室（基底側(ce) ，Basolateral側(ce) ）的藥物濃度，即可計算其表觀滲透係數（Papp），從(cong) 而預測其在體(ti) 內(nei) 的口服吸收效率。這是藥物早期開發中減少動物實驗、提高篩選通量的關(guan) 鍵一環。

在宿主-病原體(ti) 相互作用研究中，Millicell®小室可用於(yu) 研究細菌（如沙門氏菌）、病毒如何破壞上皮屏障並發生易位，或通過共培養(yang) 免疫細胞（如下層室加入巨噬細胞）來研究病原體(ti) 感染後引發的免疫應答。

在腫瘤生物學中，除了用大孔徑小室進行遷移侵襲實驗外，還可利用小室建立複雜的共培養(yang) 體(ti) 係，例如將腫瘤細胞培養(yang) 於(yu) 上層室，將基質細胞或免疫細胞培養(yang) 於(yu) 下層室，研究腫瘤細胞與(yu) 微環境之間通過可溶性因子進行的旁分泌信號交流。

構建這些複雜的體(ti) 外模型需要穩定供應各種規格的Millicell®小室、配套的培養(yang) 板以及用於(yu) TEER測量的電極。在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現貨供應與(yu) 定製化期貨服務，解決(jue) 了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規劃" 的痛點。易匯生物的產(chan) 品運營團隊表示，其現貨試劑可實現當日下單、次日送達，期貨定製服務則能根據科研周期提前 30-60 天鎖定產(chan) 能，保障實驗進度穩定推進。這對於(yu) 需要長期培養(yang) 細胞（如Caco-2細胞需培養(yang) 21天才能分化）的課題組至關(guan) 重要，確保了關(guan) 鍵耗材的持續供應，避免了因耗材斷貨而導致整個(ge) 實驗周期延長的風險。

綜上所述，Millipore Millicell®細胞培養(yang) 小室以其精良的設計和可靠的性能，為(wei) 研究人員提供了一個(ge) 強大而靈活的體(ti) 外建模平台，使在培養(yang) 皿中模擬並研究體(ti) 內(nei) 複雜的生理屏障和細胞間相互作用成為(wei) 可能，極大地推動了基礎細胞生物學和轉化應用研究的發展。

關(guan) 鍵詞： 細胞培養(yang) 插入小室，跨膜電阻（TEER），體(ti) 外屏障模型，藥物轉運，細胞遷移與(yu) 侵襲