DE102007003585A1 - Cell culture carrier for in-vitro-permeability assay at cellular layer for certain active substance, and for measurement of electrical conductance of cellular layer before or after measurement of permeability, has two compartments - Google Patents

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Abstract

The cell culture carrier (2) has two compartments, and a permeable membrane between the both compartments for the supporting the cellular layer (8) to be examined. A structurally integrated measuring electrode system (9,10) is also provided for the measurement of the electrical conductance of the cellular layer, to be examined onto the permeable membrane. The former compartment is molded cup-shaped. An impermeable side wall and the permeable membrane have bottom. Former compartment is inserted into the later compartment.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zellkulturträger für eine Invitro-Permeabilitätsuntersuchung an einer Zellschicht sowie eine entsprechende Verwendung gemäß den Nebenansprüchen.The The invention relates to a cell culture carrier for an in vitro permeability study on a cell layer and a corresponding use according to the independent claims.

Die Permeabilität von Arzneistoffen durch biologische Barrieren spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung neuer pharmakologischer Substanzen und sollte deshalb in einen möglichst frühen Entwicklungsstadium untersucht werden. Neben Tierversuchen werden hierzu Zellkulturverfahren eingesetzt, bei denen die Permeabilität von einschichtigen Epithelien untersucht wird, die im Körper wichtige physiologische Transportfunktionen erfüllen, wie zum Beispiel die Aufnahme von Nährstoffen, was sie besonders zur Absorption von Arzneistoffen qualifiziert. Die orale Gabe von Arzneistoffen ist nämlich der bevorzugte Applikationsweg, da für den Erfolg einer Arzneimitteltherapie die Patientenverträglichkeit von entscheidender Bedeutung ist. Die Untersuchung der Permeabilität der gastro-intestinalen Barriere ist deshalb ein Hauptgebiet der Forschung und Entwicklung. Das bekannteste In-vitro-Modell für biopharmazeutische Permeabilitätsuntersuchungen an der gastro-intestinalen Barriere wird hierbei durch CaCo-2-Zellen gebildet, wobei es sich um eine Darmtumorzelllinie handelt, die jedoch die Fähigkeit zur Differenzierung (Ausbildung funktionsfähiger Tight Junctions, Expression charakteristischer Enzyme und Transportersysteme) behalten hat.The permeability of drugs through biological barriers plays an important role Role in the development of new pharmacological substances and should therefore in one possible early Development stage are examined. In addition to animal testing will be used for this cell culture method, where the permeability of single-layered Epithelia is studied, which is important physiological in the body Fulfill transport functions, such as the intake of nutrients, what they are especially qualified for the absorption of drugs. The oral dose of Drugs is in fact the preferred route of administration, as for the success of drug therapy patient compatibility is crucial. The study of the permeability of the gastrointestinal Barriere is therefore a major area of research and development. The best known in vitro model for biopharmaceutical Permeability at the gastrointestinal barrier is formed by CaCo-2 cells, which is a colon tumor cell line, but which has the ability for differentiation (formation of functional tight junctions, Expression characteristic enzymes and transporter systems).

Als geeignete Zellsysteme zur Untersuchung der Permeabilität von Arzneistoffen dienen jedoch nicht nur die vorstehend erwähnten CaCo-2-Zellen, sondern auch weitere epitheliale Zelllinien (z. B. Calu-3, A-549, etc.) oder auch Primärepithelzellen (z. B. der humanen Lunge).When suitable cell systems for investigating the permeability of drugs However, not only the above-mentioned CaCo-2 cells serve but also other epithelial cell lines (eg Calu-3, A-549, etc.) or primary epithelial cells (eg the human lung).

Die Anzucht derartiger Epithelzellen zu konfluenten Monolagern, die anschließend für Transportuntersuchungen verschiedener Substanzen verwendet werden sollen, muss auf einer permeablen Oberfläche in einer geeigneten Anordnung erfolgen. Im Handel sind dazu verschiedene Systeme erhältlich, wobei meist das Transwell®-System der Firma Corning Costar verwendet wird. Basis dieses Systems sind normierte Platten mit beispielsweise 6, 12, 24 oder 96 Wells, in die jeweils entsprechende Inserts eingesetzt sind, wobei diese Inserts eine permeable Polycarbonatmembran aufweisen, auf der die Zellen angezogen werden. Die Inserts teilen die einzelnen Wells jeweils in ein apikales Kompartiment und ein basales Kompartiment. Durch Zugabe des zu untersuchenden Arzneistoffs zu einem der beiden Kompartimente und eine anschließende Messung des transportierten Arzneistoffs in dem jeweils anderen Kompartiment kann dann der Transport über das Epithel untersucht werden.The cultivation of such epithelial cells to confluent monolayers, which are then to be used for transport studies of various substances, must be done on a permeable surface in a suitable arrangement. Commercially different systems are available to, and usually the Transwell ® system Corning Costar is used. The basis of this system are standardized plates with, for example, 6, 12, 24 or 96 wells, in each of which inserts are inserted, these inserts having a permeable polycarbonate membrane on which the cells are attracted. The inserts divide each well into an apical compartment and a basal compartment. By adding the drug to be examined to one of the two compartments and then measuring the transported drug in the other compartment, the transport across the epithelium can be examined.

Wichtig ist hierbei, dass die Epithelschicht intakt und dicht ist, so dass vor der Permeabilitätsmessung zunächst das Zellwachstum der Epithelschicht überprüft wird. Hierzu wird der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) in regelmäßigen Abständen überprüft, wozu sogenannte "Chopstick"-Elektroden eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um eine gabelförmige Elektrodenanordnung mit zwei getrennten Elektroden, die in das apikale "basale Kompartiment des Zellkulturträgers eingeführt werden und dann den transepithelialen elektrischen Widerstand messen können.Important here is that the epithelial layer is intact and dense, so that before the permeability measurement first the cell growth of the epithelial layer is checked. For this purpose, the transepithelial electrical resistance (TEER) checked at regular intervals, using what are known as "chopstick" electrodes become. It is a fork-shaped electrode assembly with two separate electrodes inserted into the apical basal compartment of the cell culture carrier and then measure the transepithelial electrical resistance.

Nachteilig an dieser Messung des transepithelialen elektrischen Widerstands ist die Tatsache, dass die Zellschicht durch die "Chopstick"-Elektroden sehr leicht beschädigt werden kann.adversely on this measurement of transepithelial electrical resistance is the fact that the cell layer through the "Chopstick" electrodes very slightly damaged can be.

Darüber hinaus benötigen die bekannten "Chopstick"-Elektroden eine bestimmte Baugröße des Zellkulturträgers, damit die "Chopstick"-Elektroden in das apikale bzw. basale Kompartiment des Zellkulturträgers eingeführt werden können. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen entsprechend verbesserten Zellkulturträger zu schaffen.Furthermore need the well-known "Chopstick" electrodes one certain size of the cell culture carrier, so the "Chopstick" electrodes in the apical or basal compartment of the cell culture carrier are introduced can. The invention is therefore the object of a corresponding improved cell culture carrier to accomplish.

Diese Aufgabe wird durch einen Zellkulturträger bzw. eine entsprechende Verwendung gemäß den Nebenansprüchen gelöst.These Task is by a cell culture carrier or a corresponding Use according to the additional claims.

Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, den transepithelialen elektrischen Widerstand nicht durch die separaten "Chopstick"-Elektroden zu messen, sondern durch eine Elektrodenanordnung, die baulich in den Zellkulturträger integriert ist. Dies bietet den Vorteil, dass die Messelektrodenanordnung für die Messung des transepithelialen elektrischen Widerstands nicht in den Zellkulturträger eingeführt werden muss, wodurch die Gefahr einer Beschädigung durch die Messelektrodenanordnung ausgeräumt ist.The Invention includes the general technical teaching, the transepithelial do not measure electrical resistance through the separate "chopstick" electrodes, but by an electrode assembly that is structurally integrated into the cell culture carrier. This offers the advantage that the measuring electrode arrangement for the measurement of the transepithelial electrical resistance are not introduced into the cell culture carrier which eliminates the risk of damage by the measuring electrode assembly.

Der erfindungsgemäße Zellkulturträger weist deshalb vorzugsweise zwei Kompartimente auf, die durch eine permeable Membran voneinander getrennt sind, wobei die Membran zur Aufnahme der zu untersuchenden Zellschicht dient und in herkömmlicher Weise als Polycarbonat-Membran ausgebildet sein kann. Die permeable Membran kann beispielsweise eine Porengröße im Bereich von 0,2–1 μm und eine Membrandicke im Bereich von 1–50 μm aufweisen, wobei sich eine Porengröße von ungefähr 0,45 μm und eine Membrandicke von 10 μm als besonders geeignet erwiesen haben.Of the Therefore, cell culture carrier of the invention has preferably two compartments, passing through a permeable membrane are separated from each other, wherein the membrane for receiving the examined Cell layer serves and in conventional Way may be formed as a polycarbonate membrane. The permeable Membrane may, for example, a pore size in the range of 0.2-1 microns and a Have membrane thickness in the range of 1-50 μm, wherein a pore size of about 0.45 microns and a Membrane thickness of 10 μm have proven to be particularly suitable.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das erste Kompartiment topfförmig geformt und weist eine impermeable Seitenwand auf, während der Boden des ersten Kompartiments durch die vorstehend erwähnte permeable Membran gebildet wird. Weiterhin ist das topfförmige erste Kompartiment vorzugsweise als Insert in das zweite Kompartiment eingesetzt.In a preferred embodiment of the invention, the first compartment is cup-shaped and has an impermeable sidewall, while the bottom of the first compartment through the above-mentioned permeable membrane is formed. Furthermore, the pot-shaped first compartment is preferably used as an insert in the second compartment.

Weiterhin weist die erfindungsgemäße Messelektrodenanordnung vorzugsweise zwei Messelektroden auf, wobei die eine Messelektrode in dem einen Kompartiment angeordnet ist, während sich die andere Messelektrode in dem anderen Kompartiment befindet, so dass die beiden Messelektroden den Durchgangswiderstand der Zellschicht auf der Membran zwischen den beiden Kompartimenten messen.Farther has the measuring electrode arrangement according to the invention preferably two measuring electrodes, wherein the one measuring electrode in which one compartment is arranged while the other measuring electrode in the other compartment, so that the two measuring electrodes the Volume resistance of the cell layer on the membrane between the measure both compartments.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Messelektroden an der Wand des ersten Kompartiments innen bzw. außen angebracht.In the preferred embodiment invention, the two measuring electrodes on the wall of the first Compartment mounted inside or outside.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Zellkulturträgers besteht darin, dass die Messelektroden bei einer Kryokonservierung des kompletten Zellkulturträgers auch den Einfrierprozess beeinflussen können, indem die Messelektroden als Kristallisationskeime wirken.One Another advantage of the cell culture carrier according to the invention is in that the measuring electrodes in a cryopreservation of the complete cell culture carrier also can affect the freezing process by the measuring electrodes act as crystallization seeds.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Kompartimente bis auf eine Einfüllöffnung geschlossen, so dass keine Strömungsmessung erfolgt, sondern eine Messung im ruhenden Zustand.In the preferred embodiment invention, the two compartments are closed except for a filling opening, so no flow measurement takes place, but a measurement in the dormant state.

Die zu untersuchende Zellschicht kann aus den bereits eingangs erwähnten CaCo2-Zellen bestehen, jedoch ist die Erfindung nicht auf diesen Zelltyp beschränkt. Beispielsweise kann die Zellschicht auch aus anderen epithelialen Zelllinien bestehen, wie beispielsweise Calu-3 oder A-549.The to be examined cell layer can be from the already mentioned CaCo2 cells However, the invention is not limited to this type of cell. For example The cell layer may also consist of other epithelial cell lines, such as for example, Calu-3 or A-549.

Weiterhin ist zu erwähnen, dass der erfindungsgemäße Zellkulturträger vorzugsweise kryokonservierbar ist und deshalb dauerhaft Temperaturen von flüssigem Stickstoff aushält.Farther is to mention that the cell culture carrier according to the invention preferably is cryopreservable and therefore permanently temperatures of liquid nitrogen endures.

Ferner umfasst die Erfindung nicht nur den vorstehend beschriebenen Zellkulturträger mit einem einzelnen Well, sondern auch ein Zellkulturträgersystem mit einer Vielzahl derartiger Zellkulturträger, wobei die einzelnen Zellkulturträger in dem Zellkulturträgersystem matrixförmig angeordnet sein können, wie es beispielsweise auf einer Mikrotiterplatte der Fall ist.Further The invention includes not only the cell culture carrier described above a single well, but also a cell culture carrier system with a plurality of such cell culture carriers, wherein the individual cell culture carriers in the Cell culture carrier system in matrix form can be arranged as is the case for example on a microtiter plate.

In einer Variante der Erfindung sind die einzelnen Messelektroden der einzelnen Zellkulturträger hierbei auf zwei gemeinsame Messleitungen geführt, so dass die einzelnen Zellkulturträger mit ihren beiden Messelektroden parallel geschaltet sind. Vorteilhaft an dieser Variante ist die Tatsache, dass nur zwei Messleitungen für eine Vielzahl von Zellkulturträgern bzw. Wells erforderlich ist.In A variant of the invention, the individual measuring electrodes of single cell culture carrier here passed on two common test leads, so that the individual Cell culture carriers are connected in parallel with their two measuring electrodes. Advantageous At this variant is the fact that only two test leads for one Variety of cell culture carriers or Wells is required.

In einer anderen Variante der Erfindung können die einzelnen Zellkulturträger des Zellkulturträgersystems dagegen zeilenund spaltenweise unabhängig und getrennt voneinander ausgelesen werden, so dass für jeden einzelnen Zellkulturträger eine Bestimmung des Durchgangswiderstands der Zellschicht und damit der Intaktheit der Zellschicht möglich ist.In In another variant of the invention, the individual cell culture carriers of the Cell culture carrier system in contrast, rows and columns are independent and separate from each other be read out, so for every single cell culture carrier a determination of the volume resistance of the cell layer and thus the integrity of the cell layer possible is.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht nur den vorstehend beschriebenen Zellkulturträger und ein entsprechendes Zellkulturträgersystem umfasst, sondern auch die neuartige Verwendung eines Zellkulturträgers, wobei der Durchgangswiderstand der gezüchteten Zellschicht mit einer in den Zellkulturträger baulich integrierten Messelektrodenanordnung gemessen wird.Further is to mention that the invention not only the cell culture carrier described above and a corresponding cell culture carrier system but also the novel use of a cell culture carrier, wherein the volume resistance of the bred Cell layer with a structurally integrated into the cell culture medium measuring electrode arrangement is measured.

Hierbei besteht die Möglichkeit, dass der Zellkulturträger bzw. das Zellkulturträgersystem nach der Aufzucht der Zellschicht auf der permeablen Membran kryokonserviert wird. Dies ist vorteilhaft, weil die Vorkultivierungszeit beispielsweise bei den vorstehend erwähnten CaCo2-Zellen ungefähr drei Wochen beträgt, so dass die Kryokonservierung von bereits kultivierten und vollständig ausgebildeten Zellschichten die Vorlaufzeit für den eigentlichen Transportversuch erheblich reduziert, indem einfach kryokonservierte Zellkulturträger mit bereits angezogenen Zellschichten aufgetaut werden.in this connection it is possible, that the cell culture carrier or the cell culture carrier system after rearing the cell layer on the permeable membrane cryopreserved becomes. This is advantageous because the Vorkultivierungszeit example in the aforementioned CaCo2 cells approximately three weeks, so that the cryopreservation of already cultured and fully formed cell layers the lead time for significantly reduces the actual transport attempt by simply cryopreserving Cell culture carriers thawed with already grown cell layers.

Vorzugsweise wird hierbei nach dem Auftauen erneut der elektrische Durchgangswiderstand der Zellschicht gemessen, um zu überprüfen, dass die Zellschicht auch nach dem Auftauen noch intakt ist.Preferably Here, after thawing again the electrical resistance the cell layer measured to verify that the cell layer is still intact even after thawing.

Nach dem Auftauen und erfolgreichen Messung des transepithelialen elektrischen Widerstands wird dann vorzugsweise die Permeabilität der Zellschicht für einen bestimmten Wirkstoff gemessen, wobei es sich beispielsweise um einen pharmakologischen Wirkstoff handeln kann.To thawing and successful measurement of the transepithelial electrical Resistance then becomes preferably the permeability of the cell layer for one measured certain drug, which is, for example, a pharmacological agent can act.

Nach der Permeabilitätsmessung erfolgt dann vorzugsweise erneut eine Messung des elektrischen Durchgangswiderstands, um zu überprüfen, ob die Zellschicht auch am Ende der Permeabilitätsmessung noch intakt war.To the permeability measurement then preferably again a measurement of the electrical volume resistance, to check if the cell layer was still intact even at the end of the permeability measurement.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or will be discussed below together with the description of the preferred Embodiment of Invention with reference to the figures explained. Show it:

1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Zellkulturträgers, 1 a cross-sectional view of an inventions cell culture carrier according to the invention,

2 eine vereinfachte Aufsichtsdarstellung eines erfindungsgemäßen Zellkulturträgersystems mit einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Zellkulturträgern sowie 2 a simplified top view of a cell culture carrier system according to the invention with a plurality of cell culture carriers arranged in matrix form as well as

3 eine erfindungsgemäße Verwendung des Zellkulturträgers gemäß 1 in Form eines Flussdiagramms. 3 an inventive use of the cell culture carrier according to 1 in the form of a flow chart.

Die Zeichnungen zeigen ein Zellkulturträgersystem 1 mit insgesamt 30 matrixförmig angeordneten Zellkulturträgern 2, die in 1 im Querschnitt dargestellt sind und nachfolgend beschrieben werden.The drawings show a cell culture carrier system 1 with a total of 30 matrix-shaped cell culture carriers 2 , in the 1 are shown in cross-section and described below.

Die einzelnen Zellkulturträger 2 weisen ein apikales Kompartiment 3 und ein basales bzw. basolaterales Kompartiment 4 auf, die beide topfförmig ausgebildet sind und bezüglich einer Symmetrieachse 5 rotationssymmetrisch sind.The individual cell culture carriers 2 have an apical compartment 3 and a basal or basolateral compartment 4 on, which are both cup-shaped and with respect to an axis of symmetry 5 are rotationally symmetric.

Das apikale Kompartiment 3 weist hierbei eine impermeable Seitenwand 6 und eine mikroporöse Filtermembran 7 als Boden auf, wobei die Filtermembran 7 eine Porengröße von 0,45 μm und eine Membrandicke von 10 μm aufweist.The apical compartment 3 here has an impermeable sidewall 6 and a microporous filter membrane 7 as a soil, the filter membrane 7 has a pore size of 0.45 microns and a membrane thickness of 10 microns.

Auf der Filtermembran 7 wird in herkömmlicher Weise eine einlagige Zellschicht 8 aus CaCo2-Zellen gezüchtet, wobei das Ziel darin besteht, die Permeabilität der Zellschicht 8 für bestimmte pharmakologische Substanzen zu untersuchen.On the filter membrane 7 becomes a single-layer cell layer in a conventional manner 8th grown from CaCo2 cells, the goal being the permeability of the cell layer 8th for certain pharmacological substances.

Wichtig ist deshalb die Intaktheit und Dichtheit der Zellschicht 8. Vor einer Permeabilitätsmessung an der Zellschicht 8 wird deshalb zunächst der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) gemessen. Hierzu weist der Zellkulturträger 2 eine integrierte Messelektrodenanordnung mit zwei Messelektroden 9, 10 auf, wobei die Messelektrode 9 an der Innenseite der Seitenwand 6 des apikalen Kompartiments 3 angeordnet ist, während sich die Messelektrode 10 an der Außenseite der Seitenwand 6 des apikalen Kompartiments 3 befindet. Der Stromweg zwischen den beiden Messelektroden 9, 10 geht deshalb durch die Zellschicht 8 hindurch, so dass über ein Widerstandsmessgerät 11 der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) gemessen werden kann. Die Messelektroden 9, 10 sind hierbei über Messleitungen mit dem Widerstandsmessgerät 11 verbunden, wobei die Messleitungen an der Seitenwand 6 an deren Innen- bzw. Außenseite nach oben geführt sind.Therefore, the integrity and tightness of the cell layer is important 8th , Before a permeability measurement at the cell layer 8th Therefore, the transepithelial electrical resistance (TEER) is measured first. For this purpose, the cell culture carrier 2 an integrated measuring electrode arrangement with two measuring electrodes 9 . 10 on, with the measuring electrode 9 on the inside of the side wall 6 of the apical compartment 3 is arranged while the measuring electrode 10 on the outside of the side wall 6 of the apical compartment 3 located. The current path between the two measuring electrodes 9 . 10 therefore goes through the cell layer 8th through, so over an ohmmeter 11 the transepithelial electrical resistance (TEER) can be measured. The measuring electrodes 9 . 10 are here via test leads with the ohmmeter 11 connected, with the test leads on the side wall 6 are guided at the inner or outer side upwards.

Das apikale Kompartiment ist hierbei in das basale Kompartiment 4 eingesetzt, wobei das basale Kompartiment 4 eine impermeable Seitenwand 12 und einen ebenfalls impermeablen Boden 13 aufweist.The apical compartment is here in the basal compartment 4 used, the basal compartment 4 an impermeable sidewall 12 and a likewise impermeable floor 13 having.

Aus 2 ist weiterhin ersichtlich, dass das Zellkulturträgersystem 1 eine Vielzahl der Zellkulturträger 2 aufweist, die matrixförmig angeordnet sind und über zwei gemeinsame Messleitungen 14, 15 ausgelesen werden können.Out 2 is further evident that the cell culture carrier system 1 a variety of cell culture carriers 2 has, which are arranged in a matrix shape and two common measuring lines 14 . 15 can be read out.

3 zeigt schließlich die erfindungsgemäße Verwendung des vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Zellkulturträgersystems 1. 3 finally shows the use according to the invention of the above-described cell culture carrier system according to the invention 1 ,

So werden zunächst CaCo2-Zellen auf der Filtermembran 7 des apikalen Kompartiments 3 ausgesät.Thus, first CaCo2 cells on the filter membrane 7 of the apical compartment 3 seeded.

Anschließend wird die einlagige Zellschicht 8 auf der Filtermembran 7 gezüchtet.Subsequently, the single-layer cell layer 8th on the filter membrane 7 bred.

Dabei wird der transepitheliale elektrische Widerstand (TEER) der Zellschicht 8 gemessen, wobei die Aufzucht erfolgreich beendet wird, wenn der gemessene Durchgangswiderstand innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.In the process, the transepithelial electrical resistance (TEER) of the cell layer becomes 8th and the rearing is completed successfully if the measured volume resistivity is within a predetermined range.

Anschließend wird das Zellkulturträgersystem 1 dann kryokonserviert und gelagert, so dass nach dem Auftauen ein fertig kultiviertes Zellkulturträgersystem 1 für Permeabilitätsmessungen an Arzneistoffen zur Verfügung steht, ohne dass eine längere Vorlaufzeit für die Aufzucht der Zellschicht 8 erforderlich ist.Subsequently, the cell culture carrier system 1 then cryopreserved and stored so that after thawing a ready-cultured cell culture carrier system 1 is available for permeability measurements on drugs without a longer lead time for the rearing of the cell layer 8th is required.

Nach dem Auftauen des Zellkulturträgersystems 1 wird erneut der transepitheliale elektrische Widerstand gemessen, um zu überprüfen, ob die Zellschicht 8 noch intakt ist.After thawing the cell culture carrier system 1 Again, the transepithelial electrical resistance is measured to check if the cell layer 8th still intact.

Falls dies der Fall ist, so wird in herkömmlicher Weise die Permeabilität der Zellschicht 8 gemessen.If this is the case, then the permeability of the cell layer is in a conventional manner 8th measured.

Anschließend wird dann erneut der transepitheliale elektrische Widerstand der Zellschicht 8 gemessen, um erneut zu überprüfen, ob die Zellschicht intakt ist.Then, again, the transepithelial electrical resistance of the cell layer 8th to recheck if the cell layer is intact.

Falls die Zellschicht nicht intakt ist, so wird der Zellkulturträger 2 verworfen.If the cell layer is not intact, then the cell culture carrier becomes 2 discarded.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.The Invention is not limited to those described above embodiments limited. Rather, a variety of variants and modifications is possible, the also make use of the inventive idea and therefore in fall within the scope of protection.

11
ZellkulturträgersystemCell culture carrier system
22
ZellkulturträgerCell culture carriers
33
Apikales Kompartimentapical compartment
44
Basales Kompartimentbasal compartment
55
Symmetrieachseaxis of symmetry
66
SeitenwandSide wall
77
Filtermembranfilter membrane
88th
Zellschichtcell layer
9, 109 10
Messelektrodenmeasuring electrodes
1111
Widerstandsmessgerätresistance meter
1212
SeitenwandSide wall
1313
Bodenground
14, 1514 15
MessleitungenTest leads

Claims (18)

Zellkulturträger (2) für eine In-vitro-Permeabilitätsuntersuchung an einer Zellschicht (8), mit a) einem ersten Kompartiment (3), b) einem zweiten Kompartiment (4), c) einer zwischen dem ersten Kompartiment (3) und dem zweiten Kompartiment (4) angeordneten permeablen Membran (7) zur Aufnahme der zu untersuchenden Zellschicht (8), gekennzeichnet durch d) eine baulich integrierte Messelektrodenanordnung (9, 10) zur Messung des elektrischen Durchgangswiderstands der zu untersuchenden Zellschicht (8) auf der permeablen Membran (7).Cell culture carrier ( 2 ) for an in vitro permeability study on a cell layer ( 8th ), with a) a first compartment ( 3 ), b) a second compartment ( 4 ), c) one between the first compartment ( 3 ) and the second compartment ( 4 ) arranged permeable membrane ( 7 ) for receiving the cell layer to be examined ( 8th ), characterized by d) a structurally integrated measuring electrode arrangement ( 9 . 10 ) for measuring the electrical volume resistance of the cell layer to be examined ( 8th ) on the permeable membrane ( 7 ). Zellkulturträger (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kompartiment (3) topfförmig geformt ist und eine impermeable Seitenwand (6) und die permeable Membran (7) als Boden aufweist, wobei das erste Kompartiment (3) in das zweite Kompartiment (4) eingesetzt ist.Cell culture carrier ( 2 ) according to claim 1, characterized in that the first compartment ( 3 ) is cup-shaped and an impermeable sidewall ( 6 ) and the permeable membrane ( 7 ) as the bottom, the first compartment ( 3 ) into the second compartment ( 4 ) is used. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messelektrodenanordnung (9, 10) eine in dem ersten Kompartiment (3) angeordnete erste Messelektrode (9) und eine in dem zweiten Kompartiment (4) angeordnete zweite Messelektrode (10) aufweist.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring electrode arrangement ( 9 . 10 ) one in the first compartment ( 3 ) arranged first measuring electrode ( 9 ) and one in the second compartment ( 4 ) arranged second measuring electrode ( 10 ) having. Zellkulturträger (2) nach den Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Messelektroden (9, 10) an der Wand (6) des ersten Kompartiments (3) innen bzw. außen angebracht sind.Cell culture carrier ( 2 ) according to claims 2 and 3, characterized in that the two measuring electrodes ( 9 . 10 ) on the wall ( 6 ) of the first compartment ( 3 ) are mounted inside or outside. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kompartimente (3, 4) bis auf eine Einfüllöffnung geschlossen sind.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the two compartments ( 3 . 4 ) are closed except for a filling opening. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellschicht (8) eine Epithelschicht ist, wobei das erste Kompartiment (3) ein apikales Kompartiment ist, während das zweite Kompartiment (4) ein basales Kompartiment ist.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell layer ( 8th ) is an epithelial layer, the first compartment ( 3 ) is an apical compartment, while the second compartment ( 4 ) is a basal compartment. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellschicht (8) mindestens teilweise aus CaCo2-Zellen besteht.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell layer ( 8th ) consists at least partially of CaCo2 cells. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kompartimente (3, 4) fest miteinander verbunden sind.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the two compartments ( 3 . 4 ) are firmly connected. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) mindestens teilweise aus Polycarbonat besteht.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 7 ) consists at least partially of polycarbonate. Zellkulturträger (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zellkulturträger (2) kryokonservierbar ist.Cell culture carrier ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cell culture carrier ( 2 ) is cryopreservable. Zellkulturträgersystem (1) mit einer Vielzahl von Zellkulturträgern (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Cell culture carrier system ( 1 ) with a multiplicity of cell culture carriers ( 2 ) according to any one of the preceding claims. Zellkulturträgersystem (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, a) dass bei den einzelnen Zellkulturträgern (2) die in dem ersten Kompartiment (3) angeordneten Messelektroden (9) mit einer gemeinsamen ersten Messleitung (14) verbunden sind, b) dass bei den einzelnen Zellkulturträgern (2) die in dem zweiten Kompartiment (4) angeordneten Messelektroden (10) mit einer gemeinsamen zweiten Messleitung (15) verbunden sind.Cell culture carrier system ( 1 ) according to claim 11, characterized in that a) that in the individual cell culture carriers ( 2 ) in the first compartment ( 3 ) arranged measuring electrodes ( 9 ) with a common first measuring line ( 14 b) that at the individual cell culture carriers ( 2 ) in the second compartment ( 4 ) arranged measuring electrodes ( 10 ) with a common second measuring line ( 15 ) are connected. Zellkulturträgersystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellkulturträger (2) matrixförmig angeordnet sind.Cell culture carrier system ( 1 ) according to any one of claims 11 to 12, characterized in that the individual cell culture carriers ( 2 ) are arranged in a matrix. Zellkulturträgersystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Zellkulturträger (2) auf einer Mikrotiterplatte angeordnet sind.Cell culture carrier system ( 1 ) according to one of claims 11 to 13, characterized in that the individual cell culture carriers ( 2 ) are arranged on a microtiter plate. Verwendung eines Zellkulturträgers (2), insbesondere eines Zellkulturträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den folgenden Schritten: a) Aufzucht einer Zellschicht (8) auf einer permeablen Membran (7) des Zellkulturträgers (2), b) Messung des elektrischen Durchgangswiderstands der Membran (7), dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangswiderstand mit einer in den Zellkulturträger (2) baulich integrierten Messelektrodenanordnung (9, 10) gemessen wird.Use of a cell culture carrier ( 2 ), in particular a cell culture carrier according to one of claims 1 to 10, having the following steps: a) growing a cell layer ( 8th ) on a permeable membrane ( 7 ) of the cell culture carrier ( 2 b) Measurement of the electrical volume resistance of the membrane ( 7 ), characterized in that the volume resistance with a in the cell culture carrier ( 2 ) structurally integrated measuring electrode arrangement ( 9 . 10 ) is measured. Verwendung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Aufzucht einer Zellschicht (8) auf einer permeablen Membran (7) des Zellkulturträgers (2), b) Messung des elektrischen Durchgangswiderstands der Zellschicht (8), c) Kryokonservierung des Zellkulturträgers (2) mit der gezüchteten Zellschicht (8), d) Auftauen des Zellkulturträgers (2), e) Messung des elektrischen Durchgangswiderstands der Zellschicht (8) nach dem Auftauen.Use according to claim 15, characterized characterized by the following steps: a) growing a cell layer ( 8th ) on a permeable membrane ( 7 ) of the cell culture carrier ( 2 ), b) measurement of the electrical volume resistance of the cell layer ( 8th ), c) cryopreservation of the cell culture carrier ( 2 ) with the cultured cell layer ( 8th ), d) thawing the cell culture carrier ( 2 ), e) measurement of the electrical volume resistance of the cell layer ( 8th ) after thawing. Verwendung nach einem der Ansprüche 15 bis 16, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Messung der Permeabilität der Zellschicht (8) für einen bestimmten Wirkstoff.Use according to one of Claims 15 to 16, characterized by the following step: measurement of the permeability of the cell layer ( 8th ) for a particular active ingredient. Verwendung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Messung des elektrischen Durchgangswiderstands der Zellschicht (8) vor und/oder nach der Messung der Permeabilität.Use according to claim 17, characterized by the following step: measurement of the electrical volume resistance of the cell layer ( 8th ) before and / or after the measurement of the permeability.
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