Patch-Clamp Elektrophysiologie
Heimat des berühmten Axon-Leitfadens:
Ein umfassender Leitfaden zu Verfahren in der Elektrophysiologie und in Biophysik-Laboren
Patch-Clamp Elektrophysiologie
Die Patch-Clamp-Technik ist ein in der Elektrophysiologie vielseitig anwendbares Werkzeug und dient dem Verständnis des Verhaltens von Ionenkanälen. Jede Zelle exprimiert Ionenkanäle. Jedoch gehören Nervenzellen, Muskelfasern, Kardiomyozyten und Oozyten, die einzelne Ionenkanäle überexprimieren, zu den Zellen, die am häufigsten mit Patch-Clamp-Techniken untersucht werden.
Um die Leitfähigkeit einzelner Ionenkanäle zu untersuchen, bildet eine Mikroelektrode eine sehr widerstandsfähige Folie mit der zellulären Membran, und ein Ausschnitt der Zellmembran, der den zu untersuchenden Ionenkanal enthält, wird entnommen. Alternativ kann dieser kleine Ausschnitt herausgerissen werden, während die Mikroelektrode mit der Zellmembran versiegelt ist, wodurch die Elektrode Zugang zur gesamten Zelle erlangt. Danach wird durch Spannung eine Voltage-Clamp erzeugt und der Membranstrom gemessen. Die Stromzange kann auch verwendet werden, um Änderungen der Membranpotenzial genannten Membranspannung zu messen. Änderungen der Spannung oder des Stroms in Zellmembranen können durch Zugabe von Verbindungen, die Kanäle blockieren oder öffnen, beeinflusst werden. Diese Techniken ermöglichen es Forschern zu verstehen, wie sich Ionenkanäle unter normalen Umständen und in Krankheitsstadien verhalten und wie verschiedene Wirkstoffe, Ionen oder andere Analyte diese Bedingungen verändern können.
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Patch-Clamp-Arbeitsablauf mit Axon-Instrumenten
Das Axon Instruments® Portfolio liefert umfassende Lösungen für das Patch-Clamp-Verfahren, die Verstärker, Digitalisierer, Software und Zubehör umfassen. Unsere klassenbesten Instrumente ermöglichen die ganze Bandbreite an Experimenten mit Patch-Clamp-Techniken, vom kleinsten Einzelkanal bis hin zu den größten makroskopischen Aufzeichnungen. Durch das Miteinbeziehen der Axon pCLAMP 11 Software Suite entsteht ein optimierter Arbeitsablauf, der anspruchsvolle und effiziente Experimente und das Erzeugen von Daten höherer Qualität ermöglicht.
- Lösungen vorbereiten – Stellen Sie interne und externe Lösungen her. Passen Sie die Osmolarität und die pH-Werte an.
- Zellen oder Hirnschnitte vorbereiten – Bereiten Sie kultivierte Zellen, isolierte Neuronen, Gehirnschnitte oder ganze Tiere auf.
- Ausziehen und Hitzepolieren der Pipette – Bereiten Sie die Messelektrode vor. Ziehen Sie die Glaskapillare aus und hitzepolieren Sie die Pipettenspitze.
- Aufbau des Perfusionssystems – Bauen Sie das Perfusionssystem auf und führen Sie die Einstellung der Datenerfassungs-Software durch. Stellen Sie sicher, dass das System abgeschirmt ist.
- Patchen einer Zelle – Verwenden Sie den Manipulator, um den Kontakt zwischen Zellmembran und Pipette herzustellen. Stellen Sie sicher, dass eine elektrisch hochresistente elektrische Versiegelung ausgebildet wird.
- Signalerfassung and -verstärkung – Das Signal wird verstärkt. Um beste Ergebnisse zu erzielen, sollten Sie sicherstellen, dass Sie den richtigen Verstärkertyp für Ihre Forschung verwenden – Axon Instruments Patch-Clamp-Verstärker.
- Signaldigitalisierung – Das analoge Signal wird dann digitalisiert, damit das Signal analysiert werden kann – Axon™ Digidata® 1550B plus HumSilencer®.
- Datenerfassung und -analyse – Mit der pCLAMP 11 Software Suite können umfangreichere und anspruchsvollere Protokolle für eine schnellere Datenanalyse und präzise Messungen programmiert werden.
Schnelle Links zu den Grundlagen der Patch-Clamp-Elektrophysiologie:
Erfahren Sie mehr über Patch-Clamp-Verfahren, von Einzelkanalaufzeichnungen über Gesamtzellen-Aufzeichnungen bis hin zu Aufzeichnungen des extrazellulären Feldpotenzials.