細胞生物學平臺

Transwell實驗

trans- 這個詞根有轉移、轉運、穿過等意思， well 有小室的意思，可以從字面上理解，這是一類有通透性的杯狀的裝置，根據 Corning 公司的 Transwell 說明書中的介紹，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， Transwell 應該是一種實驗技術，這項技術的主要材料是 Transwell 小室（ Transwell chamber ， Transwell insert ），其外形為一個可放置在孔板里的小杯子，不同廠家對 Transwell 會有不同的命名，而不同型號也可有不同形狀，不同大小，根據實驗需要，可有不同選擇。

但無論是何種外形，其關鍵部分都是一致的，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Transwell裝置的縱切面

將 Transwell 小室放入培養板中，小室內稱上室，培養板內稱下室，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、運動等的影響。

應用不同孔徑和經過不同處理的聚碳酸酯膜，就可以進行共培養 、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，具體選擇時要考慮到細胞大小。這里主要談幾種大家常用的實驗：

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

(2). 趨化性實驗
可用 5.0 、 8.0 、 12.0um 膜，上室細胞可穿過聚碳酸酯膜進入下室，計數進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 分泌或代謝產生的物質對細胞 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，腫瘤細胞會向營養成分高的下室跑，計數進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 實驗
常用 8.0 、 12.0μm 膜，原理與腫瘤細胞遷移 實驗類似。

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