細胞生物學(xué)平臺

Transwell實(shí)驗

trans- 這個(gè)詞根有轉移、轉運、穿過(guò)等意思， well 有小室的意思，可以從字面上理解，這是一類(lèi)有通透性的杯狀的裝置，根據 Corning 公司的 Transwell 說(shuō)明書(shū)中的介紹，可以認為這是一種膜濾器 （ Membrane filters ），也可認為是一種有通透性的支架（ permeable supports ）。

更準確地說(shuō)， Transwell 應該是一種實(shí)驗技術(shù)，這項技術(shù)的主要材料是 Transwell 小室（ Transwell chamber ， Transwell insert ），其外形為一個(gè)可放置在孔板里的小杯子，不同廠(chǎng)家對 Transwell 會(huì )有不同的命名，而不同型號也可有不同形狀，不同大小，根據實(shí)驗需要，可有不同選擇。

但無(wú)論是何種外形，其關(guān)鍵部分都是一致的，那就是杯子底層的一張有通透性的膜 ，而杯子其余部分的材料與普通的孔板是一樣。這層膜帶有微孔，孔徑大小有 0.1 - 12.0μm ，根據不同需要可用不同材料，一般常用的是聚碳酸酯膜 （ polycarbonate membrane ）。 下圖是一個(gè)Transwell裝置的縱切面

將 Transwell 小室放入培養板中，小室內稱(chēng)上室，培養板內稱(chēng)下室，上室內盛裝上層培養液，下室內盛裝下層培養液，上下層培養液以聚碳酸酯膜相隔。

我們將細胞種在上室內，由于聚碳酸酯膜有通透性，下層培養液中的成分可以影響到上室內的細胞，從而可以研究下層培養液中的成分對細胞生長(cháng)、運動(dòng)等的影響。

應用不同孔徑和經(jīng)過(guò)不同處理的聚碳酸酯膜，就可以進(jìn)行共培養 、細胞趨化 、細胞遷移 、細胞侵襲 等多種方面的研究。 當然不同細胞其體積不同，具體選擇時(shí)要考慮到細胞大小。這里主要談幾種大家常用的實(shí)驗：

(1). 共培養體系：
小于 3.0um 孔徑條件下，細胞不會(huì )遷徙通過(guò)，因此，若研究不涉及細胞運動(dòng)能力，不需要細胞穿過(guò)聚碳酸酯膜，則應選擇 3.0um 以下孔徑。常用 0.4 、 3.0um 。我們實(shí)驗室用的是 0.4um 。將細胞 A 種于上室，細胞 B 種于下室，可以研究細胞 B 分泌或代謝產(chǎn)生的物質(zhì)對細胞 A 的影響。

(2). 趨化性實(shí)驗
可用 5.0 、 8.0 、 12.0um 膜，上室細胞可穿過(guò)聚碳酸酯膜進(jìn)入下室，計數進(jìn)入下室的細胞量可反映下室成分對上室細胞的趨化能力。

① 細胞 B 對細胞 A 的趨化作用：將細胞 A 種于上室，細胞 B 種于下室，可以研究細胞 B 分泌或代謝產(chǎn)生的物質(zhì)對細胞 A 的趨化作用。
② 趨化因子對細胞的趨化作用：將細胞種于上室，下室加入某種趨化因子，可研究該趨化因子對細胞的趨化作用。

(3). 腫瘤細胞遷移 實(shí)驗
常用 8.0 、 12.0μm 膜，上室種腫瘤細胞，下室加入 FBS 或某些特定的趨化因子，腫瘤細胞會(huì )向營(yíng)養成分高的下室跑，計數進(jìn)入下室的細胞量可反映腫瘤細胞的遷移能力。

(4). 腫瘤細胞侵襲 實(shí)驗
常用 8.0 、 12.0μm 膜，原理與腫瘤細胞遷移 實(shí)驗類(lèi)似。

上室種腫瘤細胞，下室加入 FBS 或某些特定的趨化因子，腫瘤細胞會(huì )向營(yíng)養成分高的下室跑，但與腫瘤細胞遷移 實(shí)驗不同的是，聚碳酸酯膜上室側鋪上一層基質(zhì)膠 ，用以模仿體內細胞外基質(zhì)，細胞欲進(jìn)入下室，先要分泌基質(zhì)金屬蛋白酶（ MMPs ）將基質(zhì)膠 降解 ，方可通過(guò)聚碳酸酯膜。計數進(jìn)入下室的細胞量可反映腫瘤細胞的侵襲能力。