Was ist die Voltage-Clamp-Methode?
Mit der Voltage-Clamp können Sie die Transmembran-Spannung kontrollieren und anschließend den Stromfluss durch einen Ionenkanal nach Aktivierung messen. Ein Ionenkanal kann entweder durch eine Änderung der Transmembran-Spannung oder durch einen selektiven Liganden, der als Umschaltmechanismus dient, aktiviert werden.
Abbildung. Die zelluläre Membran als vereinfachter Stromkreis.
In einem Experiment zur Bestimmung der transmembranen Ströme, die für die Aufrechterhaltung der Spannung notwendig sind, wird unter Verwendung einer Voltage-Clamp die Membranspannung in einer Zelle kontrolliert. Der ideale Voltage-Clamp-Stromkreis besteht einfach nur aus einer Batterie, einem Schalter, einem Kabel, einer Zelle und einem Amperemeter. In einem Experiment wird die Membranspannung in einer Zelle kontrolliert und dann gemessen, welche transmembranen Ströme notwendig sind, um die Spannung aufrecht zu erhalten.
- Wenn der Stromschalter schließt, springt das Membranpotenzial sofort auf die Batteriespannung um. Zur Vereinfachung wird angenommen, dass vor dem Umspringen V m =0.
- Es gibt einen Spannungsimpuls, der eine Ladung Q=C m Vcmd einspeist; der Beharrungsstrom beträgt Vcmd /Rm.
- In diesem Experiment ist die Spannung die unabhängige Variable. Ihr Wert ist kontrolliert und gleich dem Wert der Batterie.
- Der Strom ist die abhängige Variable; sein Wert wird mit einem Amperemeter gemessen. Aus diesem Grund wird die Voltage-Clamp manchmal auch als „Spannungsverfolger“ bezeichnet.
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