Wie funktionieren Ussing-Kammern? Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung
Ussing-Kammern sind unverzichtbare Werkzeuge in der physiologischen und pharmakologischen Forschung, da sie es Wissenschaftlern ermöglichen, den Ionentransport, die Barrierefunktion und die Arzneimittelpermeabilität über Epithelgewebe hinweg zu untersuchen. Ob Sie Darmabsorption, Mukoviszidose oder Arzneimitteltests erforschen, ein gut entwickeltes Ussing-Kammer-System – wie das EasyMount Ussing-Kammer-System – kann Ihre Experimente vereinfachen, die Reproduzierbarkeit verbessern und die Ergebnisse optimieren.
In diesem Artikel erklären wir Schritt für Schritt, wie eine Ussing-Kammer funktioniert, einschließlich:
✅ Wie man eine Darmgewebeprobe erhält
✅ Wie man eine Zellkultur für Ussing-Kammer-Experimente vorbereitet
✅ Schritt-für-Schritt-Aufbauverfahren für das EasyMount-System
✅ Datenerfassung und -analyse
✅ Richtige Reinigung und Wartung
1. Was ist eine Ussing-Kammer?
Eine Ussing-Kammer ist ein Gerät, das Forschern ermöglicht, Transportmechanismen über Epithelgewebe hinweg zu untersuchen. Sie besteht aus zwei Kompartimenten, die durch eine Epithelgewebeprobe oder eine Zellkultur-Monolage getrennt sind. Diese Kompartimente ermöglichen die präzise Messung von Ionentransport, transepithelialem elektrischen Widerstand (TEER) und Kurzschlussstrom (I<sub>sc</sub>) – alles entscheidende Parameter zur Beurteilung der Barriereintegrität und des aktiven Transports.
Das EasyMount Ussing-Kammer-System verbessert dieses klassische Design, indem es Folgendes bietet:
✔ Schnelle und benutzerfreundliche Gewebemontage
✔ Integrierte Temperatur- und Gassteuerung
✔ High-Throughput-Fähigkeit für mehrere Kammern
✔ Genaue und reproduzierbare elektrophysiologische Messungen
2. Gewinnung und Vorbereitung einer Darmgewebeprobe
Für Forscher, die Nährstoffaufnahme, Arzneimittelpermeabilität oder Krankheitsmodelle untersuchen, ist die Gewinnung einer lebensfähigen Darmgewebeprobe der erste kritische Schritt.
Schritt-für-Schritt-Prozess zur Sammlung von Darmgewebe:
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Tierauswahl:
- Typischerweise werden Därme von Nagern (Ratten/Mäusen), Schweinen oder anderen Modellen gesammelt. Stellen Sie die ethische Genehmigung sicher und befolgen Sie institutionelle Richtlinien für den Tierversuch.
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Gewebedissektion:
- Unmittelbar nach der Euthanasie den Dünndarm entnehmen.
- Das entnommene Gewebe in eiskalter, oxygenierter Ringer-Lösung aufbewahren, um die Lebensfähigkeit zu erhalten.
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Gewebevorbereitung:
- Den Darm der Länge nach aufschneiden.
- Überschüssigen Schleim und Bindegewebe vorsichtig entfernen.
- Mit einem Stanzwerkzeug oder Skalpell einen kreisförmigen oder rechteckigen Abschnitt herausschneiden, der für die EasyMount-Kammer geeignet ist.
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Montage des Gewebes im EasyMount-System:
- Das Gewebe zwischen den Kammerhälften fixieren und auf eine dichte Abdichtung achten.
- Beide Kompartimente mit oxygenierter physiologischer Pufferlösung füllen.
- Temperatur- und Gasregelung starten, um physiologische Bedingungen aufrechtzuerhalten.
3. Vorbereitung von Zellkulturen für Ussing-Kammer-Experimente
Wenn Sie Zellkulturen anstelle von Gewebeproben verwenden, befolgen Sie diese Schritte:
Schritt-für-Schritt-Prozess zur Zellkulturvorbereitung:
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Zellauswahl:
- Verwenden Sie epitheliale Zelllinien wie Caco-2 (Darm), Calu-3 (Lunge) oder MDCK (Niere), die enge Monolagen bilden.
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Aussaat und Wachstum:
- Zellen auf semipermeablen Einsätzen (z. B. Transwell-Platten) kultivieren.
- Zellen 14–21 Tage differenzieren lassen, um eine ordnungsgemäße Polarisation und Tight-Junction-Bildung sicherzustellen.
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Transfer in die EasyMount-Kammer:
- Den Zellkultureinsatz vorsichtig in die Kammer einsetzen.
- Pufferlösungen in beide Kompartimente (apikal und basolateral) geben.
- Experimentelle Verfahren starten.
4. Aufbau des EasyMount Ussing-Kammer-Systems
Die EasyMount Ussing-Kammer ist für einen schnellen und effizienten Aufbau konzipiert und daher ideal für High-Throughput-Studien.
Schritt-für-Schritt-Aufbau:
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Kammer vorbereiten:
- Sicherstellen, dass alle Komponenten sauber und korrekt montiert sind.
- Temperaturkontrolle und Gasfluss einschalten (95% O₂/5% CO₂ für physiologische Bedingungen).
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Gewebe oder Zellkultur einsetzen:
- Die Gewebeprobe oder den Zellkultureinsatz zwischen den Kammerhälften fixieren.
- Auf korrekte Abdichtung prüfen, um Leckagen zu verhindern.
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Pufferlösungen hinzufügen:
- Beide Kompartimente (apikal und basolateral) mit oxygenierter Ringer-Lösung füllen.
- Ständiges Rühren mit eingebauten Magnetrührern aufrechterhalten.
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Elektroden einsetzen:
- Spannungsmess- und Stromelektroden in die Kammer einsetzen.
- Elektroden kalibrieren, um genaue elektrophysiologische Messwerte zu gewährleisten.
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Datenerfassung starten:
- Baseline-TEER und Kurzschlussstrom (I<sub>sc</sub>) messen, um die Gewebeviabilität zu bestätigen.
- Testsubstanzen, Medikamente oder Ionen hinzufügen, um Transportdynamiken zu beobachten.
5. Reinigung und Wartung des EasyMount-Systems
Eine ordnungsgemäße Reinigung ist wesentlich, um die Datenintegrität zu wahren und die Lebensdauer des Systems zu verlängern.
Schritt-für-Schritt-Reinigungsprotokoll:
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Gewebe oder Zellkultureinsätze entfernen:
- Verwendetes Gewebe ordnungsgemäß entsorgen.
- Kammerkomponenten mit deionisiertem Wasser abspülen.
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Kammer desinfizieren:
- In ein nicht korrosives Desinfektionsmittel (z. B. 70% Ethanol oder Wasserstoffperoxid-Lösung) einlegen.
- Keine aggressiven Chemikalien verwenden, die Elektroden beschädigen könnten.
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Elektroden und Schläuche spülen:
- Elektroden gründlich mit destilliertem Wasser abspülen, um Salzablagerungen zu vermeiden.
- Elektroden in einer geeigneten Elektroden-Aufbewahrungslösung lagern.
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Trocknen und richtig lagern:
- Komponenten vollständig an der Luft trocknen lassen, bevor sie wieder zusammengesetzt werden.
- System in einer staubfreien Umgebung lagern, um Kontamination zu verhindern.
Fazit
Das EasyMount Ussing-Kammer-System ist ein fortschrittliches Werkzeug zur Untersuchung des epithelialen Transports und der Barrierefunktion mit unvergleichlicher Einfachheit und Effizienz. Ob mit Darmgewebeproben oder kultivierten epithelialen Monolagen – das EasyMount-System vereinfacht den Aufbau, gewährleistet genaue Messungen und erleichtert die Reinigung nach dem Experiment.
Wenn Forscher die in diesem Leitfaden beschriebenen Schritte befolgen, können sie die Datenqualität maximieren, die Reproduzierbarkeit verbessern und die experimentelle Effizienz optimieren.
Bereit, Ihre Forschung auf das nächste Level zu bringen? Entdecken Sie, wie das EasyMount Ussing-Kammer-System die epithelialen Transportstudien in Ihrem Labor revolutionieren kann!