أيونات البوتاسيوم تساهم يستريح إمكانات غشاء الخلايا والخلية ك+ تركيز منظم حاسمة لاستثارة الخلوية. ونحن تصف كيفية جعل ومعايرة واستخدام أحادي القطب ك+-ميكروليكتروديس انتقائية. استخدام هذه الأقطاب يتيح قياس ديناميات تركيز ك+ مقولة كهربائياً في شرائح هيبوكامبال الكبار.
أيونات البوتاسيوم تساهم مساهمة كبيرة في إمكانات غشاء يستريح من الخلايا، وذلك، خارج الخلية ك+ تركيز منظم حاسمة لاستثارة الخلية. تغيير تركيزات من خارج الخلية ك+ يؤثر على استثارة الغشاء يستريح المحتملة والخلوية بالتحول في التوازنات بين الدول المغلقة والمفتوحة والمعطل لقنوات أيون تعتمد على الجهد التي تكمن وراء إمكانات العمل بدء والتوصيل. ومن ثم فإنها ذات قيمة لقياس ديناميات ك+ خارج الخلية في الصحة والدول المريضة مباشرة. هنا، نحن تصف كيفية جعل ومعايرة واستخدام أحادي القطب ك+-ميكروليكتروديس انتقائية. قمنا بنشر لهم في شرائح المخ هيبوكامبال الكبار لقياس ديناميات تركيز ك+ مقولة كهربائياً. الاستخدام الحكيم لهذه الأقطاب هو جزء مهم من مجموعة الأدوات اللازمة لتقييم الآليات الخلوية والفيزيائية التي تتحكم في تركيزات ك+ خارج الخلية في الجهاز العصبي.
أحكام تنظم تركيزات أيون البوتاسيوم في الدماغ، وتقلباتها له تأثير قوي على إمكانات غشاء يستريح كافة الخلايا. وفي ضوء هذه الإسهامات الحاسمة، هو هدفا هاما لعلم الأحياء تحديد الآليات الخلوية والفيزيائية الحيوية التي يتم استخدامها لتنظيم محكم تركيز ك+ في الفضاء خارج الخلية في الأجهزة المختلفة ل الجسم1 , 2-شرط هام في هذه الدراسات هو القدرة على قياس تركيزات ك+ بدقة. على الرغم من أن العديد من العناصر التي تسهم في التوازن البوتاسيوم في الدماغ في الدول السليمة والمريضة قد حددت3،،من45، تباطأ التقدم كذلك بسبب الطبيعة المتخصصة إعداد أيون ميكروليكتروديس الانتقائي لقياس البوتاسيوم. أجهزة الاستشعار ميكروليكترودي تمثل المعيار الذهبي لقياس ك+ التركيزات في المختبر، في شرائح الأنسجة و في فيفو.
أحدث النهج ك+ الرصد هي قيد التطوير باستخدام أجهزة الاستشعار البصرية، بيد أن هذه لا يكشف تركيزات البيولوجية ذات الصلة لمجموعة ك+ أو قد لا تم تماما وفحص في النظم البيولوجية، على الرغم من أن النتائج الأولية تبدو واعدة6،،من78. مقارنة بأجهزة الاستشعار البصرية، ميكروليكتروديس محدودة أساسا لقياس نقطة مصدر الأيونات، على الرغم من صفائف القطب يمكن تحسين القرار المكانية9. تركز هذه المقالة على ماسورة واحدة ميكروليكترودي أجهزة الاستشعار لرصد ديناميات ك+ .
في هذا العمل، نحن تقرير مفصل إجراءات التدرجي لجعل ك+ ميكروليكتروديس انتقائية، باستخدام ionophore بوتاسيوم المستندة إلى فالينوميسين التي تسمح بانتقائية للغاية (104 إضعاف ك+ إلى الانتقائية نا+ ) ك+ الحركة عبر أغشية10. ببتيد طبيعيا، فالينوميسين بمثابة مسام نفاذية ك+ وييسر تدفق ك+ إلى أسفل التدرج اللوني الكهروكيميائية. ونحن أيضا وصف كيفية معايرة الأقطاب، كيفية تخزينها واستخدامها، وأخيراً كيفية نشرها لقياس ديناميات تركيز ك+ في شرائح المخ هيبوكامبال الحاد من الفئران الكبار. استخدام أقطاب هذه جنبا إلى جنب مع الفئران المعدلة وراثيا التي تفتقر إلى قنوات أيون المحددة المقترحة لتنظيم خارج الخلية ك+ حيوية ينبغي أن تكشف عن الآليات الخلوية المستخدمة من قبل الجهاز العصبي للتحكم بتركيز ك المحيطة + في الوسط خارج الخلية.
الأسلوب الذي يصف لنا هنا قد سمح لنا تقييم ديناميات ك+ استجابة للتحفيز الكهربائي للضمانات شافر في شرائح هيبوكامبال الحاد من الفئران الكبار. لدينا طريقة لإعداد ك+ ميكروليكتروديس أيون انتقائية مماثلة للإجراءات الموصوفة في وقت سابق12،13،،</s…
The authors have nothing to disclose.
وأيد المختبر كاخ MH104069 المعاهد الوطنية للصحة. مختبر مودي أيده NS030549 المعاهد الوطنية للصحة. بفضل J.C.O. Grant(NS058280) التدريب رقائق العصبية في المعاهد الوطنية للصحة T32.
Vibratome | DSK | Microslicer Zero 1 | |
Mouse: C57BL/6NTac inbred mice | Taconic | Stock#B6 | |
Microscope | Olympus | BX51 | |
Electrode puller | Sutter | P-97 | |
Ag/AgCl ground pellet | WPI | EP2 | |
pCLAMP10.3 | Molecular Devices | n/a | |
Custom microfil 28G tip | World precision instruments | CMF28G | |
Tungsten Rod | A-M Systems | 716000 | |
Bipolar stimulating electrodes | FHC | MX21XEW(T01) | |
Stimulus isolator | World precision instruments | A365 | |
Grass S88 Stimulator | Grass Instruments Company | S88 | |
Borosilicate glass pipettes | World precision instruments | 1B150-4 | |
A to D board | Digidata 1322A | Axon Instruments | |
Signal Amplifier | Multiclamp 700A or 700B | Axon Instruments | |
Headstage | CV-7B Cat 1 | Axon Instruments | |
Patch computer | Dell | n/a | |
Sodium Chloride | Sigma | S5886 | |
Potassium Chloride | Sigma | P3911 | |
HEPES | Sigma | H3375 | |
Sodium Bicarbonate | Sigma | S5761 | |
Sodium Phosphate Monobasic | Sigma | S0751 | |
D-glucose | Sigma | G7528 | |
Calcium Chloride | Sigma | 21108 | |
Magnesium Chloride | Sigma | M8266 | |
valinomycin | Sigma | V0627-10mg | |
1,2-dimethyl-3-nitrobenzene | Sigma | 40870-25ml | |
Potassium tetrakis (4-chlorophenyl)borate | Sigma | 60591-100mg | |
5% dimethyldichlorosilane in heptane | Sigma | 85126-5ml | |
TTX | Cayman Chemical Company | 14964 | |
Hydrochloric acid | Sigma | H1758-500mL | |
Sucrose | Sigma | S9378-5kg | |
Pipette Micromanipulator | Sutter | MP-285 / ROE-200 / MPC-200 | |
Objective lens | Olympus | PlanAPO 10xW |