Microfluidic assay for the on-chip electrochemical measurement of cell monolayer permeability
Notice bibliographique
Résumé
Cell monolayers, including endothelial cells lining the vasculature and blood-brain barrier, and epithelial cells lining the lung airways and gut, form a semipermeable barrier across which transport of biomolecules is tightly regulated. The assessment of barrier function is therefore critical in in vitro models of barrier-forming tissues, including microfluidic organ-on-a-chip models. Cell monolayer barrier function is commonly assessed using a fluorescent tracer-based permeability assay in both conventional Transwell and organ-on-a-chip models, but this method requires laborious manual sampling, bulky instrumentation and offline sample processing. In this work, we introduce a novel on-chip microfluidic permeability assay that replaces the traditional fluorescent tracer with an electroactive tracer. Similar to methods such as TEER, the electrochemical permeability assay eliminates the need for manual sampling and complex optical instrumentation. We validated the method by demonstrating close agreement between experimental and numerically-simulated diffusive and convective transport in the microfluidic device. Different electroactive tracers were screened for efficient electron transfer, stability and inertness relative to the cell monolayer. The assay was then used to measure the permeability of endothelial cells cultured under both static and flow culture conditions, and after exposure to a permeability mediator. In summary, the electrochemical permeability assay combines the simplicity of tracer-based permeability methods with the benefits of on-chip integration, which will ultimately facilitate the robust multiparametric characterization of barrier function in microfluidic organs-on-chips.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».