目標とされたパッチクランプ法 - ミクロ以下の構造にパッチクランプ法を適用するイオン導電率の顕微鏡検査を使用して…

AZoNano 著

目録

目標とされたパッチクランプ法への紹介
目標とされたパッチクランプ法の操作上の原則
目標とされたパッチクランプ法のための器械使用
サンプルおよび方法
目標とされたパッチクランプ法のイオンチャネル記録
参照
著者
公園システムについて

目標とされたパッチクランプ法への紹介

特定の (TPC)1 パッチクランプ法の位置にピペットを導くイオン (ICM)2 導電率の顕微鏡検査との目標とされたパッチクランプ法のコンバインのパッチクランプ法。 パッチクランプ法は技術が研究者がそれらのセルの単一か多重イオンチャネルを検査することを可能にするので電気生理学のニューロン、 cardiomyocites および筋繊維のような興奮しやすいセルの調査に重要です。 しかしパッチクランプ法はセル表面の近くでパッチ・クランプのピペットを操縦するのに使用されている組み込まれた光学顕微鏡の解像限界によるセル表面の小さいセルかミクロ以下サイズの構造に適用することができません。 ICM が同じパッチクランプ法のピペットを使用してミクロ以下のスケールでセル表面を識別できるので TPC は分解能のハードルを非常に克服し、パッチ・クランプの適用の可能性および古典的な技術を越える正確さを改善します。 このペーパーでは、生きているラットの心室の cardiomyocyte のセルは公園 ICM を使用して目標とされたパッチクランプ法と検査されました。 イオンチャネルのシグナルは心室の cardiomyocyte の選択された Z の溝の位置に正常に記録されました。

目標とされたパッチクランプ法の操作上の原則

TPC の主旨はミクロ以下スケールの検出のための ICM を使用して小さい細胞構造のパッチクランプ法を行うことです。 ICM は同じピペットを利用し、 ICM イメージ投射モードの公園 XEP の制御ソフトウエアを使用してセル地形を検出するのに従来のパッチクランプ法と使用される電気回路がフィードバック制御と高リゾリューションのセル地形得られます。 パッチクランプ法のための興味深い構造が ICM イメージ投射によって識別されれば、 ICM Z のスキャンナーは構造でピペットを置きます。 giga オームのシールは吸引の適用によって形作られます。 イオンチャネル記録は慣習的なパッチクランプ法でようにそれから行うことができます。 ピペットがナノメーターのスケールの精密の縦の方向のセル表面に近づくので、 TPC は慣習的なパッチクランプ法で使用される傾けられたアプローチと比較される agiga オームのシールの作成の確率を改善します3

目標とされたパッチクランプ法のための操作上ステップの図 1. 実例: (a) 公園 ICM は cardiomycyte のセル表面の地形を得ます。 (b) nano ピペットは選択された領域 (z の溝) で ICM の X-Y スキャンナーによって置かれます。 (c) 現在のシグナルを開くチャネルを記録するために giga オームが密封する形式および nano ピペットアプローチ。

目標とされたパッチクランプ法のための器械使用

TPC を実行するためには、 ICM はパッチ・クランプシステムとピペットおよびイオンの電流回路の共有によって統合されます。 ICM はパッチ・クランプのイオン現在の探知器 (プリアンプ。) からイメージ投射のためのイオンの現在のシグナルを受け取ります。 イオンの流れは nano ピペットを貫流します、パッチ・クランプのアンプによって検出され、それから 2 に分けられます: ICM のセルイメージ投射 (フィードバック制御) のための 1 つおよび電気生理学的な記録のための他。

目標とされたパッチクランプ法の図 2. 構成: (a) 軸索 Axopatch 200B と統合される XE 生物 ICM。 (b) XE 生物 ICM が付いているパッチ・クランプの接続の図式的な図表。

サンプルおよび方法

生きているラットの心室の cardiomyocyte のセルは前に記述されているように隔離されました4。 セルがおよび NaOH との PH 7.4 に合わせられた 29 Manitol 120 NaCl の 5.4 KCl、 5 MgSO、 0.2 CaCl4、 5 NaPyryvate2 で、 5.5 ブドウ糖、 20 タウリン、 10 Hepes 構成された満ちていた接続する、浴室の解決でポリスチレンの細胞培養の皿に。 ピペットの満ちる解決は浴室の解決と同じでした。 生きているセル画像は ICM-ARS のモードで得られました5ICM に使用したピペットはホウケイ酸ガラス (O.D.、 1.0 mm、 I.D。、 0.58 mm の長さ 90 の mm から引っ張られました; ワーナーの器械、共同レーザーベースの micropipette の引き手2 (P-2000 の Sutter の器械、 Novato、米国) を使用して米国)。 ピペットの内部の直径は約 500 nm でした。

図 3. (a) 光学画像 (上の差込み) および生きているラットの心室の cardiomyocyte の ICM の地形。 小さく赤い円はパッチクランプ法が行われた Z の溝の構造を明記します。 (b) セルの現在のトランジェント (3.45 pA 接続する記録する)、 ±0 mV の電圧に。 (c) 記録されたチャネルの導電率の測定。 導電率は 44 pS、内部整流器 K チャネルであるために推定されました。

目標とされたパッチクランプ法のイオンチャネル記録

図 3 は ICM を使用して目標とされたパッチクランプ法の例を示します。 ICM の地形は細部と典型的な Z の溝を、はっきり説明します。 ICM の地形の画像から選ばれた Z の溝の構造 (赤い円) の位置で私達は接続されたセル記録を検査し、 ±0 mV の電圧で正常に約 3.45 pA の過渡電流を測定しました。 この結果は公園 XE 生物 ICM がうってつけのために明確にする細胞膜の目標とし、パッチクランプ法をであることを示します。 ICM は微絨毛のような精子細胞、細胞レベル下の構造、およびそのままなティッシュ、気管および頭脳の6スライスのような不透明なセルのような小さいセルの研究のために特に有用です。

参照

1. J. Gorelik、 G. Yuchun 等 Biophys。 J. 83、 3296 (2002 年)
2. P.K. Hansma、 B. ドレーク、 O. Marti、 S.A. Gould、 C.B. Prater の科学 243、 641 (1989 年)
3. O.P. Hamill、 A. Marthy、 E. Neher、 B. Sakmann、 F.J. Sigworth、 J. Physiol。 391、 85 (1981 年)
4. S.E. ハーディング、 G. Vescovo、 M. Kirby、 S.M. ジョーンズ、 J. Gurden、および P.A. Poole ウイルソン、 J.Mol。 セル。 Cardiol。 20。 635 (1988 年)。
5. C. Myunghoon の XE 生物アプリケーションノート 1 の公園システム (2012 年)
6. G. Yuchun、 G. ジュリア、等 FASEB J. 16、 748 (2002 年)

著者

Myung Hoon Choi のべたつく物 Eun Jung (公園システム、ソウル、韓国の研究の製品管理、研究及び開発)

公園システムについて

公園システムは nanoscale の研究および産業アプリケーションの最も挑戦的な問題のために一流のナノテクノロジーの解決組みますです。

公園システムは最も正確な nanoscale の測定に元および革新的な AFM の解決を提供します。 nanoscale の度量衡学では、反復可能のデータを持っていることは、再生可能、信頼できる高解像達成同じように重大です。 慣習的な piezotube と関連付けられる非直線性および非直交性を克服する nanometrology の新しい時代に案内された革新的な混線除去 (XE) の度量衡学のプラットホームはシステムを基づかせていました。 公園システム革新的な AFM 技術は分裂的な市場実勢であり、慣習的な AFM の技術の限界を越える nanometrology のアプリケーションを拡大します。

この情報は公園システムによって提供される材料から供給され、見直され、そして適応させて。

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Date Added: May 11, 2012 | Updated: Sep 20, 2013

Last Update: 20. September 2013 06:25

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