Ussing chamber

Ussing Chamber(尤斯室,也叫尤斯灌流室)是研究跨上皮轉運的工具,可用於包括離子轉運、營養物質轉運及藥物轉運等的研究。通過跨上皮轉運的研究,可以了解上皮的離子通道機制、營養成分及藥物透過上皮的吸收、影響上皮屏障功能以及通透性的因素等等。

基本介紹

  • 中文名:尤斯室
  • 外文名:Ussing chamber
  • 發現者:Hans Ussing
  • 時間:1951年
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發現及命名

1951年,丹麥學者Hans Ussing首次將Ussing chamber (尤斯室,或尤斯灌流室)介紹於世,其主要功能是通過給離體上皮組織提供一個模擬體內生理條件的環境,並利用電壓電流鉗技術,研究營養物質、藥物及離子等跨上皮的轉運。
Ussing chamber

基本構造及原理

基本構造

Ussing chamber 系統主要由尤斯室、 電壓電流鉗及數據採集系統組成。為了進行對照試驗以及一次獲得較多的數據,通常採用多通道的形式,例如4、 6 、8 甚至24、32等更多的通道。
尤斯室根據結構的不同, 又分為循環式尤斯室和連續灌流式尤斯室(又叫雙模式尤斯室)。循環式尤斯室由兩個半室組成,每個半室的上部為一個微型儲液槽,下部為U型的流路,兩個個半室中間是一個可夾持固定組織樣本且可取下的外掛程式—樣本夾。連續式尤斯室包括兩個溶液貯器,通過重力作用或泵將灌流液連續流入兩個半室中間的組織兩側。
在兩個類型的尤斯室中,循環式尤斯室鑒於其結構簡潔及便於操作而得到了廣泛的套用,並且其結構也不斷得到改進和最佳化。目前最新的結構為電極豎插式尤斯室,其電極安裝位置的改進不但避免了漏液及鹽溶液對電極接外掛程式的腐蝕,而且避免了每次更換電極時需要先更換掉小室溶液的繁瑣操作。

原理

上皮細胞電生理基礎。上皮組織由密集排列的上皮細胞和少量細胞間質組成,具有極性和緊密連線,這也是區別於其他組織的兩大特徵。極性是因為細胞游離面(或頂面)和基底面結構和功能的分布不均造成的; 而緊密連線
又稱閉鎖小帶, 常見於單層柱狀上皮和單層立方上皮中,位於相鄰細胞間隙的頂端側面,緊密連線除具機械連線作用外,更重要的是封閉細胞間隙, 阻止細胞外的大分子物質經細胞間隙進入組織內。緊密連線的形狀和滲透性決定上皮組織的完整性以及對物質的阻抗力( Rt )。
絕大部分Ussing chamber 系統一般都能進行鉗電壓和鉗電流操作。
Ussing chamber

套用

目前, 其套用主要集中在藥學領域,通過微電極檢測細胞膜離子通道的電流變化, 對腸道藥物吸收、 通透性和分泌情況進行研究。隨著 Ussing chamber 在工藝設計方面的不斷完善,其套用也愈來愈廣泛,並且逐漸在畜禽營養與生理學研究領域得到套用。

優缺點

優點:能測定轉運電流,從而可以說明是否有載體或外流泵參與轉運;能對轉運的不同階段進行研究;也可以套用於研究藥物的腸代謝;如果配以電極,Ussing chamber還可以用於研究藥物對腸電生理參數的影響等。
缺點:該法比較複雜所需藥物量也比較多,人和動物載體的表達有差異,實驗數據可能與實際有偏差。

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