経上皮電気抵抗測定の高精度化に向けたOrgan-on-a-Chipの設計法

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門

発行日: 2021/07/01

タイトル(英語): A Design Method of Organ-on-a-Chip with Highly Accurate Measurement of Trans-Epithelial Electrical Resistance

著者名: 宮崎　貴史（京都大学大学院 工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻），平井　義和（京都大学大学院 工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻），亀井　謙一郎（京都大学高等研究院 物質-細胞統合システム拠点（iCeMS）），土屋　智由（京都大学大学院 工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻），田畑　修（京都大学大学院 工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻／京都先端科学大学 工学部）

著者名(英語): Takashi Miyazaki (Department of Micro Engineering, Kyoto University), Yoshikazu Hirai (Department of Micro Engineering, Kyoto University), Ken-ichiro Kamei (Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), Kyoto University), Toshiyuki Tsuchiya (De

キーワード: 経上皮電気抵抗（TEER），Organ-on-a-Chip，交流インピーダンス法，マイクロ流体デバイス　　trans-epithelial electrical resistance (TEER)，Organ-on-a-Chip，impedance spectroscopy，microfluidic device

要約(英語): Trans-epithelial electrical resistance (TEER) is a widely used as an experimental readout and a quality control assay for measuring the integrity of epithelial monolayers. However, it is difficult to compare TEER values among different Organ-on-a-Chip (OoC) devices due to considerable errors in measurements. Here we report an OoC design method focusing on the electrodes that achieves the accurate measurement of TEER values. This approach has employed an index of “sensitivity variation” calculated from current density depending on electrodes configuration and structure of cell culture chamber, allowing to identify the suitable electrodes design for TEER measurements. The validity of this approach was successfully confirmed to measure TEER by impedance spectroscopy measurements and detect changes in integrity of Caco-2 cell. The present approach will allow a comparison of TEER values across any OoC as well as real-time assessment of biological functions.

本誌: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン部門誌） Vol.141 No.7 （2021） 特集：第37回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム受賞論文

本誌掲載ページ: 237-244 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/141/7/141_237/_article/-char/ja/