Mesure du courant bioélectrique avec une sonde vibrante
Summary
La fabrication, l'étalonnage et l'utilisation de la non-invasive des sondes vibrant pour mesurer le courant bioélectrique dans divers systèmes biologiques est décrite.
Abstract
Les champs électriques, générés par le transport actif des ions, sont présents dans de nombreux systèmes biologiques et servent souvent d'importantes fonctions dans les tissus et organes. Par exemple, ils jouent un rôle important dans la direction de la migration des cellules lors de la cicatrisation. Nous décrivons ici la fabrication et l'utilisation de sondes ultra vibrant pour mesurer les courants électriques extracellulaire. La sonde est un isolant, fil de métal aiguisé avec une petite pointe de noir de platine (30-35 um), qui peut détecter des courants ioniques dans le pA / cm 2 dans du sérum physiologique large. La sonde est mise en vibration à environ 200 Hz par un piézoélectriques Bender. En présence d'un courant ionique, la sonde détecte une différence de tension entre les extrêmes de son mouvement. Un lock-dans des filtres amplificateurs à bruit parasite en verrouillant à la fréquence de la sonde de vibration. Les données sont enregistrées sur ordinateur. La sonde est étalonnée en début et en fin d'expériences dans une solution saline appropriée, en utilisant une chambre qui applique un courant de 1,5 pA exactement / cm 2. Nous décrivons comment faire des sondes, configurer le système et les calibrer. Nous démontrons également la technique de mesure la cornée, et de montrer quelques résultats représentatifs à partir de spécimens différents (cornée, peau, du cerveau).
Protocol
Discussion
Nous décrivons un faible coût, de base, mais très sensible du système sonde vibrante pour mesurer de façon non invasive de courant électrique dans une variété de systèmes biologiques.
Modifications possibles
- Si platine / iridium électrodes (instruments de précision du monde; # cat PTM23B20) sont utilisés au lieu de l'acier inoxydable, puis l'étape de placage à l'or peut être éliminé.
Applications
<p class="jove_conten…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous sommes reconnaissants au Professeur Richard Borgens, Centre de recherche paralysie, l'Université de Purdue, de l'aide dans le montage du système de sonde vibrante. Cette étude a été soutenue par IEN subventions du NIH pour 1R01EY019101 MZ et BR, et en partie par des subventions du California Institute of Regenerative Medicine RB1-01417, NSF MCB-0951199, et par une subvention sans restriction de la recherche pour prévenir la cécité, l'UC Davis ophtalmologie.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Eligoy-Stainless Electrode | World Precision Instruments | SSM33A70 | 76 mm, 7 MΩ, 1-2μm tip | |
| Gold R30 connector | www.vectorelect.com | R30 | Re-usable | |
| Silver-loaded epoxy | 3M | SL65 | Mix 1-part Resin with 1-part Hardener | |
| Dissecting microscope | Olympus | SZ40 | Magnification x6 to x40 | |
| Potassium dicyanoaurate (KAu(CN)2) | Sigma-Aldrich | 379867 | CAUTION: Toxic | |
| Chloroplatinic acid hydrate (H2PtCl6 x 6H2O) | Sigma-Aldrich | 520896 | CAUTION: Toxic | |
| Lead(II) acetate trihydrate (Pb(CH3CO2)2 x 3H2O) | Sigma-Aldrich | 185191 | CAUTION: Toxic | |
| Nano-Amp power source | Made in-house | – | Powered by six 1.5 V (AAA) batteries | |
| 3-dimensional micro-positioner | Line Tool Co. | Model H | ||
| Lock-in amplifier | Stanford Research Systems | SR530 | ||
| Digital I/O interface | National instruments | PCI-6220 | ||
| Shielded Connector Block with BNC connections | National instruments | BNC-2110 | ||
| Strathclyde Electrophysiology Software | University of Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, UK | WinWCP V4.1.5 | Free download from: http://spider.science.strath.ac.uk/sipbs/software_ses.htm | |
| Calibration Chamber | Made in-house | |||
| Constant Current Calibrator | Vibrating Probe Company | Powered by one 9 V (PP3) battery |
References
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