Expanding the Scope of Impedance Analysis of Epithelial Barrier Function: Novel Assays and Devices

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	1 September 2020
Referee:	Prof. Dr. Joachim Wegener
Date of exam:	8 November 2019
Institutions:	Chemistry and Pharmacy > Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik > Bioanalytik und Biosensorik (Prof. Joachim Wegener)
Keywords:	Impedance analysis; Transepithelial electrical resistance; Molecular permeability coefficient; Osmotic water permeability coefficient; Epithelial barrier function; PEDOT
Dewey Decimal Classification:	500 Science > 540 Chemistry & allied sciences
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	41095

Abstract (English)

Epithelial barrier function is quantified by three parameters: (I) The transepithelial electrical resistance (TER) which is a measure for the permeability of small inorganic ions; (II) The molecular permeability coefficient (PE) that describes the permeation of molecular probes across barrier-forming layers; (III) The osmotic water permeability coefficient (POS) which quantifies epithelial ...

Abstract (English)

Epithelial barrier function is quantified by three parameters: (I) The transepithelial electrical resistance (TER) which is a measure for the permeability of small inorganic ions; (II) The molecular permeability coefficient (PE) that describes the permeation of molecular probes across barrier-forming layers; (III) The osmotic water permeability coefficient (POS) which quantifies epithelial barrier function to water as a response to an osmotic pressure gradient.
This thesis introduces two novel assays which provide a combined and simultaneous analysis of PE and TER ("PETER-assay") or POS and TER ("POSTER-assay"), respectively. In addition, impedance-based TER measurements are performed with PEDOT-based electrodes.

Translation of the abstract (German)

Epitheliale Barrierefunktion wird mit drei Parametern quantifiziert: (I) Der transepitheliale elektrische Widerstand (TER) ist ein Maß für die Durchlässigkeit einer Epithelschicht von kleinen anorganischen Ionen; (II) Der molekulare Permeabilitätskoeffizient (PE) beschreibt die Permeabilität molekularer Sonden über eine Barriere-bildende Zellschicht; (III) Der osmotische ...

Translation of the abstract (German)

Epitheliale Barrierefunktion wird mit drei Parametern quantifiziert: (I) Der transepitheliale elektrische Widerstand (TER) ist ein Maß für die Durchlässigkeit einer Epithelschicht von kleinen anorganischen Ionen; (II) Der molekulare Permeabilitätskoeffizient (PE) beschreibt die Permeabilität molekularer Sonden über eine Barriere-bildende Zellschicht; (III) Der osmotische Wasserpermeabilitätskoeffizient quantifiziert die Wasserdurchlässigkeit einer Zellschicht in Anwesenheit eines osmotischen Gradienten.
In dieser Arbeit werden zwei neue Messmethoden beschrieben, die eine kombinierte und simultane Bestimmung von PE und TER ("PETER-Assay") bzw. von POS und TER (POSTER-Assay) erlauben. Zusätzlich werden impedanzbasierte TER-Messungen mit PEDOT-basierten Elektroden durchgeführt.

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