Impedanzspektroskopie

Um den Transendothelialen Elektrischen Widerstand (TER) zu untersuchen, kultivieren wir Endothelzellen auf Metall-Elektroden. Die passiven elektrischen Eigenschaften einer solchen zellbedeckten Elektrode können als eine Parallelschaltung eines ohmschen Widerstands (=TER) für den Interzellularraum und als ein Kondensator für die Zellmembranen beschrieben werden, die in Reihe mit einem ohmschen Widerstand für das Kulturmedium und einen Kondensator für die Metallelektroden geschaltet sind. Die impedanzspektroskopische Analyse erlaubt die genaue Bestimmung dieser Widerstände und Kapazitäten. Die Technik beruht auf der Frequenzabhängigkeit der Impedanzbeiträge für die Zellmembranen, das Medium, die Elektrodengrenzfläche und den Interzellularraum. So kann durch die Messung der Impedanz (Verhältnis zwischen angelegter Wechselspannung und resultierendem Wechselstrom) der Messkammer bei unterschiedlichen Frequenzen zwischen 1 Hz und 1 MHz ein charakteristisches Spektrum erhalten werden. Die quantitative Analyse eines solchen Spektrums gibt dann Werte für den TER, den ohmschen Widerstand des Mediums und die Kapazitäten der Zellmembranen und der Elektrodengrenzfläche.