TEER测量在血脑屏障体外模型中的应用与仪器评估
关键词：血脑屏障，TEER，细胞电阻仪
要研究 BBB、评估药物递送策略，先必须能够定量描述这层屏障的"紧密程度"。在众多评价方法中，跨内皮/跨上皮电阻（TEER, Transendothelial/transepithelial Electrical Resistance）已被学界广泛接受为衡量屏障紧密连接功能的关键参数。
一、TEER：从电阻读数读懂屏障"松紧"
TEER 的测量原理并不复杂：在生长于多孔膜上的细胞单层两侧放置电极，施加微弱交流电，测量跨细胞层的电阻。细胞间隙越紧密，离子越难穿透，测得的电阻值越高；反之，通透性越高，TEER 越低。简言之——屏障越"紧"，电阻越大。
· 大鼠体内 BBB 的 TEER 文献报道可高达约 5900 Ω·cm²；哺乳动物体内 BBB 普遍被认为远高于 1000 Ω·cm²。
· 人脑微血管内皮细胞系 hCMEC/D3：静态培养下通常仅形成 30–50 Ω·cm² 的低至中等屏障；加入氢化可的松后可达接近 300 Ω·cm²；在流体剪切力（脉动流）条件下 TEER 可升至 1000–1200 Ω·cm²。
· 采用 iPSC 来源内皮细胞并联合维甲酸等化学诱导，有研究报道 TEER 可达约 4000 Ω·cm² 并维持 4 天以上。
可见，细胞来源、共培养组合与力学/化学微环境共同决定模型质量，而 TEER 正是量化这些差异的统一标尺。
二、Millicell ERS 3.0：数字化 TEER 测量工具
在各类 TEER 测量设备中，密理博（Millipore）出品的 Millicell® ERS 3.0 数字化细胞电阻仪是实验室常用的实用型方案。该仪器专为细胞培养研究设计，通过测量细胞层电阻，对细胞的生长、融合与屏障功能进行评估。
据产品资料，Millicell ERS 3.0 的主要技术特征包括：
- 高精度测量：电阻测量范围为 0–100 kΩ，分辨率高达 1 Ω，能够捕捉细胞层电阻的微小变化；
- 稳定数据采集：通过内置独立电极与测量算法，保证测量过程中的数据稳定性与一致性；
- 触摸屏操作：配备直观的触摸屏界面，便于完成测量模式选择、数据记录与分析；
- 软件与云端：基于网络的应用程序支持数据下载、分析，并支持云端存储与访问，便于团队协作；
- 兼容性强：独立式电极可适配 6 孔、12 孔和 24 孔细胞培养板；
- 多样数据传输：支持 USB、Wi-Fi 与以太网方式传输数据；
- 配套服务：提供免费六个月的 Millicell® 云服务，便于购买前充分体验产品功能。
该仪器适用于细胞融合度与细胞层数的快速、无损测定，可在细胞培养流程中嵌入电阻监测，为跨实验比较提供一致的参数基础。
三、在 BBB 与屏障研究中的典型用途
1. 细胞屏障功能评估。在上皮或内皮细胞屏障的形成过程中，通过追踪电阻值变化，可判断细胞层的完整性与功能状态——这正是 BBB 体外模型质控的核心环节。
2. 药物对屏障影响的筛选。在药物研发中，可用电阻仪快速评估候选化合物是否会破坏细胞屏障，为药物安全性与有效性提供数据。
3. 组织工程监测。在人工组织（如皮肤模型）构建过程中，电阻值可反映细胞层的形成与功能发育情况，为产品优化提供依据。
四、TEER 如何支撑 BBB 研究进展
尽管体外模型难以完全复现体内屏障，但 TEER 作为统一量化指标，已被大量高水平研究所采用。例如，发表于《Nature Medicine》的研究 "Endothelial TWIK-related potassium channel-1 (TREK1) regulates immune-cell trafficking into the CNS"，即通过监测内皮单层 TEER 的变化，揭示 TREK1 钾通道对 BBB 通透性的调控作用；炎症因子（如 IFN-γ、TNF-α）刺激下 TER 下降的现象，也常作为屏障受损的判定依据。这些工作说明，可靠的 TEER 测量是 BBB 机制研究与药物干预评估的共同基础——无论采用何种测量设备，稳定、可重复的电阻读数是结论成立的前提。
五、方法学提示：读数受装置与设置影响
需要强调的是，TEER 绝对值高度依赖测量装置与实验设置。一篇发表于《Methods》的综述（"Transendothelial Electrical Resistance Measurement across the Blood–Brain Barrier: A Critical Review of Methods"）对比了不同电极方案，指出手持式（chopstick）电极因电场在孔内分布不均，可能在低 TEER 区间产生偏差；而平面对称电极方案电流密度更均匀。因此，在比较不同研究的数据时，必须注明所用仪器与方法，并通过标准化操作与重复测量保证可比性。Millicell ERS 3.0 采用独立式电极、即测即得的方案，适合常规屏障功能评估与多点位采样，是实验室日常 TEER 监测的常用选择。
结语
从体外模型的建立、质控到病理机制与药物干预评估，TEER 已成为 BBB 研究中不可或缺的电生理标尺。Millicell® ERS 3.0 数字化细胞电阻仪凭借 1 Ω 的分辨率、触摸屏交互、云端数据管理与多规格板兼容，为细胞屏障研究提供了一套实用、可重复的测量方案。随着脑类器官、微流控芯片与 iPSC 来源模型的成熟，稳定可靠的 TEER 测量将在 CNS 药物递送研究中持续发挥支撑作用。
- The hCMEC/D3 cell line as a model of the human blood brain barrier. PMC3623852.
- TEER Measurement Techniques for In Vitro Barrier Model Systems. SLAS Technology.
- Methods. Transendothelial Electrical Resistance Measurement across the Blood–Brain Barrier: A Critical Review of Methods. 2021.
- Nature Medicine. Endothelial TWIK-related potassium channel-1 (TREK1) regulates immune-cell trafficking into the CNS.
