Transwell實驗全面總結

這里想明確兩個概念，一個是 Transwell ，另一個是腫瘤細胞侵襲 模型 。

1 ． Transwell

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。

2.腫瘤細胞侵襲 模型
用于研究腫瘤細胞侵襲能力的腫瘤細胞侵襲模型有如下幾種（引自司徒鎮強《細胞培養》）：
2.1 體內癌細胞侵襲模型
2.1.1 皮下移植侵襲模型
2.1.2 肌肉內移植侵襲模型
2.1.3 腹腔內移植侵襲模型
2.1.4 小鼠腎包膜下移植侵襲模型
2.1.5 鼠睪丸包膜下移植侵襲模型
2.1.6 小鼠耳廓皮下移植侵襲模型
2.1.7 鼠爪墊皮下移植侵襲模型
2.1.8 視網內界膜侵襲模型
2.2 體外癌細胞侵襲模型
2.2.1 體外靜止器官培養法
2.2.1.1 半固體培養基單細胞器官培養法
2.2.1.2 液體培養基單細胞器官培養法
2.2.2 半體外半體內器官培養法
2.2.3 單層細胞器官培養法
2.2.4 瘤細胞球體器官培養法
2.2.4.1 靜止球體器官培養法
2.2.4.2 旋轉搖動球體器官培養法
2.2.5 單層細胞侵襲實驗模型
2.2.6 Transwell侵襲小室測定法
可見，Transwell與侵襲實驗之間并不能劃等號，Transwell有多種應用，侵襲實驗也有多種方法。所謂Transwell侵襲實驗，其實是指 將Transwell這一技術應用于腫瘤細胞侵襲研究的一種實驗。由于其簡單易行、重復性好，因而得到了越來越廣泛的應用，但不能認為研究腫瘤侵襲只有 Transwell一種方法。