Patch-Clamp Applications and Protocols

E. Neher و B. Sakman اولین کسانی بودند که باز و بسته شدن کانال ها و غشاهای یونی را با اندازه گیری رسانایی کنترل کردند. در سال 1976، آن ها از میکروپیپت های شعله ور شده با قطر نوک 3 تا 5 بعد از ظهر برای ثبت جریان از قسمت کوچکی از غشای ماهیچه های اسکلتی استفاده کردند و در نتیجه صدای غشای پس زمینه را کاهش دادند. به منظور کاهش منبع غالب نویز پس زمینه - شنت نشتی در زیر لبه پیپت بین m - غشای عضلانی باید به صورت بران و گلا آنزیمی درمان می شد. علی‌رغم این محدودیت‌های اولیه، تکنیک جدیدی به وجود آمد - تکنیک پچ گیره. آخرین موفقیت در سال 1981 زمانی رخ داد که همان نویسندگان با همکاری 0. P. Hamill، A. Marty و F. J. Sigworth مهر گیگاهم را توسعه دادند. این نه تنها کیفیت ضبط را بهبود بخشید، بلکه اکنون می‌توان به آرامی وصله غشایی را با پیپت متصل از سلول بیرون کشید و کانال‌های یونی به دام افتاده آن را به‌صورت مجزا مطالعه کرد. یکی دیگر از شاخه‌های تکنیک مهر و موم گیگااهم، تکنیک پچ-کلمپ تمام سلولی بود که در آن وصله بدون شکستن مهر و موم پاره می‌شود. این تکنیک واقعاً یک تکنیک پیچیده گیره ولتاژ است و همچنین امکان تغییر اجزای سیتوپلاسمی را در صورت تمایل آزمایشگر فراهم می کند. بخش اول برنامه‌ها و پروتکل‌های Patch-Clamp پیشرفت‌های مدرن مرتبط با فناوری الکترودهای پچ-گیره، بازیابی کانال یونی بدون سلول، و تکنیک پچ-گیره کل سلولی را ارائه می‌کند.

E. Neher and B. Sakman were the first to monitor the opening and closing of single ion channels and membranes by conductance measurements. In 1976, they used firepolished micropipets with a tip diameter of 3-5 pm to record currents from a small patch of the membranbe of sk- etal muscles, thereby decreasing background membrane noise. In order to reduce the dominant source of background noise-the leakage shunt under the pipet rim between m- the muscle membrane had to be treated brane and gla- enzymatically. Despite these early limitations, a new te- nique was born -the patch-clamp technique. The final bre- through came in 1981 when the same authors, in collaboration with 0. P. Hamill, A. Marty, and F. J. Sigworth, developed the gigaohm seal. Not only did this improve the quality of recordings, it was now possible to gently pull the membrane patch with the attached pipet off the cell and study its trapped ion channels in isolation. Another offshoot of the gigaohm seal technique was the whole-cell patch-clamp technique, in which the patch is ruptured without breaking the seal. This technique is really a sophisticated voltage-clamp technique and also allows for the altering of cytoplasmic constituents if the experimenter so wishes. The first part of Patch-Clamp Applications and Protocols presents modern developments associated with the techn- ogy of patch-clamp electrodes, of cell-free ion channel reco- ing, and of the whole-cell patch-clamp technique.