Name: قياس الحالية Bioelectric مع التحقيق الذي تجريه بالاهتزاز (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-04T17:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: اكتشف تقنية المسبار الاهتزازي لقياس التيارات الكهربائية الحيوية في العينات البيولوجية بطريقة غير جراحية. تُستخدم هذه الطريقة في أبحاث التئام الجروح والتطور الجنيني.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

نحن ممتنون للبروفيسور ريتشارد Borgens ، ومركز للبحوث الشلل ، جامعة بوردو ، للمساعدة في تجميع نظام التحقيق تهتز. وأيد هذه الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة NEI 1R01EY019101 منحة لMZ وغرفتين ، وجزئيا من المنح المقدمة من معهد كاليفورنيا للالطب التجديدي RB1 01417 - NSF ، MCB - 0951199 ، وبمنحة من أبحاث المطلقة للوقاية من العمى ، جامعة كاليفورنيا في ديفيس طب وجراحة العيون

<ol><li>Reid, B., Nuccitelli, R., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+measurement+of+bioelectric+currents+with+a+vibrating+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Protoc%22%5BJournal%5D)">Non-invasive measurement of bioelectric currents with a vibrating probe.</a> Nat. Protoc. 2, 661-9282 (2007).</li>
<li>Reid, B., Song, B., McCaig, C. D., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wound+healing+in+rat+cornea%3A+the+role+of+electric+currents%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Wound healing in rat cornea: the role of electric currents.</a> FASEB J. 19, 379-386 (2005).</li>
<li>Lois, N., Reid, B., Song, B., Zhao, M., Forrester, J. V., McCaig, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+currents+and+lens+regeneration+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Eye+Res%22%5BJournal%5D)">Electric currents and lens regeneration in the rat.</a> Exp. Eye Res. 90, 316-323 (2010).</li>
<li>Wang, E., Reid, B., Lois, N., Forrester, J. V., McCaig, C. D., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+inhibition+of+lens+epithelial+cell+proliferation%3A+an+additional+factor+in+secondary+cataract%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">Electrical inhibition of lens epithelial cell proliferation: an additional factor in secondary cataract.</a> FASEB J. 19, 842-844 (2005).</li>
<li>Guo, A., Song, B., Reid, B., Gu, Y., Forrester, J. V., Jahoda, C., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+physiological+electric+fields+on+migration+of+human+dermal+fibroblasts%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Invest.+Derm%22%5BJournal%5D)">Effects of physiological electric fields on migration of human dermal fibroblasts.</a> J. Invest. Derm. , (2010).</li>
<li>Reid, B., Song, B., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+currents+in+Xenopus+tadpole+tail+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Electric currents in Xenopus tadpole tail regeneration.</a> Dev. Biol. 335, 198-207 (2009).</li>
<li>Zhao, M., Song, B., Pu, J., Wada, T., Reid, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+signals+control+wound+healing+through+phosphatidylinositol-3-OH+kinase-%CE%B3%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Electrical signals control wound healing through phosphatidylinositol-3-OH kinase-γ.</a> 442, 457-460 (2006).</li>
<li>Reid, B., EO, G. raue-H. ernandez, Mannis, M. J., Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+endogenous+electric+currents+in+human+corneal+wounds+-+a+novel+approach+of+bioelectric+stimulation+without+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Cornea%22%5BJournal%5D)">Modulating endogenous electric currents in human corneal wounds - a novel approach of bioelectric stimulation without electrodes.</a> Cornea. , Forthcoming (2010).</li>
<li>Nuccitelli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+ultrasensitive+vibrating+probe+for+measuring+steady+extracellular+currents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">An ultrasensitive vibrating probe for measuring steady extracellular currents.</a> J. Cell Biol. 63, 614-628 (1974).</li>
<li>Hotary, K. B., Nuccitelli, R., Robinson, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computerized+2-dimensional+vibrating+probe+for+mapping+extracellular+current+patterns%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Meth%22%5BJournal%5D)">A computerized 2-dimensional vibrating probe for mapping extracellular current patterns.</a> J. Neurosci. Meth. 43, 55-67 (1992).</li>
<li>Nuccitelli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endogenous+ion+currents+and+DC+electric+fields+in+multicellular+animal+tissues%5BTitle%5D)+AND+%22Bioelectromagnetics+Supplement%22%5BJournal%5D)">Endogenous ion currents and DC electric fields in multicellular animal tissues.</a> Bioelectromagnetics Supplement. 1, 147-157 (1992).</li>
<li>Levin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioelectric+mechanisms+in+regeneration%3A+Unique+aspects+and+future+perspectives%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Bioelectric mechanisms in regeneration: Unique aspects and future perspectives.</a> Seminars in Cell Dev. Biol. 20, 543-556 (2009).</li>
<li>Zhao, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electric+fields+in+wound+healing+-+An+overriding+signal+that+directs+cell+migration%5BTitle%5D)+AND+%22Seminars+in+Cell+Dev.+Biol%22%5BJournal%5D)">Electric fields in wound healing - An overriding signal that directs cell migration.</a> Seminars in Cell Dev. Biol. 20, 674-682 (2009).</li>
</ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

وصفنا بتكلفة منخفضة ، والأساسية ، ولكن حساسة للغاية التحقيق تهتز نظام لقياس غير جراحية التيار الكهربائي في العديد من النظم البيولوجية. التعديلات الممكنة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا البلاتين / الايريديوم أقطاب (آلات دقيقة العالمي ؛ القط # PTM23B20) وتستخدم بدلا من الفولاذ المقاوم للصدأ ، ومن ثم يمكن القضاء على مرحلة الطلاء بالذهب. </li></ol><p class...

<table><tbody><tr><td>قطب كهربائي من الفولاذ المقاوم للصدأ Eligoy-Stainless</td><td>World Precision Instruments, Inc.</td><td>SSM33A70</td><td>76 mm، 7 M&amp;#937;، طرف مدبب 1-2&amp;#x03BC;m</td></tr><tr><td>موصل R30 ذهبي</td><td>www.vectorelect.com</td><td>R30</td><td>قابل لإعادة الاستخدام</td></tr><tr><td>إيبوكسي محمل بالفضة</td><td>3M</td><td>SL65</td><td>خلط جزء واحد من الراتنج مع جزء واحد من المصلب</td></tr><tr><td>مجهر تشريحي</td><td>Olympus Corporation</td><td>SZ40</td><td>تكبير من x6 إلى x40</td></tr><tr><td>ديسيانوأورات البوتاسيوم (KAu(CN)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>379867</td><td>تنبيه: سام</td></tr><tr><td>هيدرات حمض كلوروبلاتينيك (H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;PtCl&lt;sub&gt;6&lt;/sub&gt; x 6H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>520896</td><td>تنبيه: سام</td></tr><tr><td>تري هيدرات أسيتات الرصاص (II) (Pb(CH&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;CO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; x 3H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>185191</td><td>تنبيه: سام</td></tr><tr><td>مصدر طاقة نانو-أمبير (Nano-Amp)</td><td>صنع يدويًا</td><td>-</td><td>يعمل بست بطاريات 1.5 V (AAA)</td></tr><tr><td>محدد مواقع دقيق ثلاثي الأبعاد</td><td>Line Tool Co.</td><td>Model H</td><td></td></tr><tr><td>مضخم Lock-in</td><td>Stanford Research Systems</td><td>SR530</td><td></td></tr><tr><td>واجهة إدخال/إخراج رقمية</td><td>National Instruments</td><td>PCI-6220</td><td></td></tr><tr><td>كتلة موصلات محمية بوصلات BNC</td><td>National Instruments</td><td>BNC-2110</td><td></td></tr><tr><td>برنامج Strathclyde الفيزيولوجيا الكهربائية</td><td>University of Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, UK</td><td>WinWCP V4.1.5</td><td>تنزيل مجاني من: &lt;a href=&quot;http://spider.science.strath.ac.uk/sipbs/software_ses.htm">http://spider.science.strath.ac.uk/sipbs/software_ses.htm&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>غرفة معايرة</td><td>صنع يدويًا</td><td></td><td></td></tr><tr><td>جهاز معايرة التيار الثابت</td><td>Vibrating Probe Company</td><td></td><td>يعمل ببطارية واحدة 9 V (PP3)</td></tr></tbody></table>

قياس الحالية bioelectric مع التحقيق الذي تجريه بالاهتزاز

Measurement of Bioelectric Current with a Vibrating Probe

المجالات الكهربائية ، التي تم إنشاؤها بواسطة النقل النشط للأيونات ، موجودة في كثير من النظم البيولوجية وغالبا ما تخدم وظائف مهمة في الأنسجة والأعضاء. على سبيل المثال ، وأنها تلعب دورا هاما في توجيه الهجرة الخلية أثناء التئام الجروح. نحن هنا وصف لتصنيع واستخدام ultrasensitive تحقيقات تهتز لقياس التيارات الكهربائية خارج الخلية. لجنة التحقيق هي معزولة ، والأسلاك المعدنية شحذ مع تلميح البلاتين سوداء صغيرة (30-35 ميكرون) ، والتي يمكن الكشف عن التيارات الأيونية في نطاق 2 أمبير / سم في ملحي الفسيولوجية. هو صدي لجنة التحقيق في نحو 200 هرتز بواسطة بندر كهرضغطية. في وجود تيار الأيونية ، والتحقيق يكشف الفرق الجهد بين طرفي النقيض من حركته. وقفل في المرشحات مكبر للصوت الضوضاء الدخيلة عن طريق حصر للتردد على لجنة التحقيق من الاهتزاز. يتم تسجيل البيانات على جهاز الكمبيوتر. يتم معايرة التحقيق في بداية ونهاية التجارب في المياه المالحة المناسبة ، وذلك باستخدام الدائرة التي تطبق بالضبط الحالي البالغ 1.5 أمبير / سم 2. ونحن تصف كيفية جعل التحقيقات ، وإعداد نظام ومعايرة. كما تبين لنا هذه التقنية لقياس القرنية ، وتظهر بعض النتائج ممثل من عينات مختلفة (القرنية ، والجلد والدماغ).

يوصف تصنيع والمعايرة واستخدام غير الغازية مجسات لقياس التذبذب الحالي bioelectric في الأنظمة البيولوجية المختلفة.

قياس الحالية Bioelectric مع التحقيق الذي تجريه بالاهتزاز

توجد المجالات الكهربائية، الناتجة عن النقل النشط للأيونات، في العديد من الأنظمة البيولوجية وغالباً ما تؤدي وظائف مهمة في الأنسجة والأعضاء.

يوضح هذا الفيديو إجراءً لإنشاء واستخدام مسابير مهتزة تُستخدم لقياس التيار الكهربائي الحيوي من العينات البيولوجية. أولاً، يتم تصنيع المسابير عن طريق أخذ مسابير فارغة من الفولاذ المقاوم للصدأ وطلاء أطرافها بالذهب كهربائياً. ومن ثم، يتم تحديد إعدادات مسبار البلاتين مثل التردد وزاوية الطور، ثم تتم معايرة المسبار.يمكن بعد ذلك إجراء القياسات من العينة المستهدفة للحصول على بيانات تكشف عن خصائص التيارات الكهربائية الحيوية المتولدة والمتدفقة حول العينة البيولوجية. تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية في كونها غير بضعية، وعالية الحساسية، وتتمتع بنسبة إشارة إلى ضوضاء عالية. ويمكن لهذه الطريقة الإجابة على أسئلة جوهرية في المجال الطبي، مثل كيفية تحفيز المجالات الكهربائية للجروح الخلايا لتعزيز التئام الجروح.لبدء عملية تصنيع المجسات المهتزة لقياس التيار الكهربائي الحيوي، يتم شراء مجسات فارغة حالية من شركة World Precision Instruments. أولاً، يتم قطع المجس على مسافة 25 إلى 30 مليمتر خلف الطرف، ثم يُستخدم مشرط رقم 11 لكشط حوالي خمسة مليمترات من عازل البارالين عند الطرف المقطوع لضمان جودة الاتصال. والآن، باستخدام إيبوكسي محمل بالفضة وموصل للكهرباء، يتم تثبيت المجس في موصل gold R 30.يُخزن المسبار طوال الليل في درجة حرارة الغرفة للسماح لراتنج الإيبوكسي بالتصلب في اليوم التالي. يتم طل

measurement-of-bioelectric-current-with-a-vibrating-probe

Research

JoVE Journal

Bioengineering

الهندسة الحيوية

هناك حاجة لتطوير مرفق بدلة بديلة بسبب فقدان أطرافهم نسبت الى انسداد الأوعية الدموية وأمراض الصدمة. الهدف من العمل هو لغرض زرع طعم مندمج تصميم نظام ذكي لتثبيت الهيكل العظمي وزيادة خفض معدلات العدوى للمرضى الذين يحتاجون periprosthetic التكنولوجيا طعم مندمج.

Bioelectric تحليلات لزرع طعم مندمج الذكي تصميم نظام لالبتر

ووصف الجهد المستحث غشاء (ΔΦ) الخارجية الحقل الكهربائي يؤدي الى الجهد على غشاء الخلية. باستخدام الصبغة potentiometric دي - 8 - ANEPPS ، فمن الممكن لقياس ΔΦ noninvasively. هذا الفيديو يبين بروتوكول لقياس ΔΦ باستخدام دي - 8 - ANEPPS.

قياس الفولتية المستحثة الأغشية مع ثنائي ANEPPS - 8

ويمكن وصف واجهة قطب من الأقطاب الكهربائية الأنسجة العصبية مع تسجيل الطيفي المعاوقة الكهربائية (EIS) ودوري voltammetry (السيرة الذاتية). تطبيق الجهد قدرة تسجيل يتحامل التغييرات خصائص الكهروكيميائية واجهة قطب النسيج وتحسين يمكن. يتحامل التيار الكهربائي، EIS، السيرة الذاتية، والتسجيلات العصبية متكاملان.

يتحامل التيار الكهربائي، Voltammetry دوري، والتحليل الطيفي المعاوقة الكهربائية للواجهات العصبية

يستعرض هذا البروتوكول الكهربائية الخلوي الركيزة مقاومة الاستشعار، وهي طريقة لتسجيل وتحليل الطيف مقاومة من الخلايا الملتصقة لتقدير حجم مرفق الخلية، والانتشار، حركية، والاستجابات الخلوية للمؤثرات الدوائية والسمية. وأكد الكشف عن نفاذية البطانية وتقييم خلية خلية وخلية الركيزة الاتصالات.

الكهربائية الخلوي الركيزة مقاومة استشعار لتقدير حجم انتشار غشائي، الحاجز وظيفة، والحركة

تسمح الناقلات في أغشية الخلايا بالفصل التفاضلي للأيونات عبر أغشية الخلايا أو طبقات الخلايا وتلعب أدوارا حاسمة أثناء فسيولوجيا الأنسجة وإصلاحها وعلم الأمراض. نصف القطب الكهربائي الدقيق ذاتي المرجع الانتقائي للأيونات الذي يسمح بقياس تدفقات أيونية محددة في الخلايا والأنسجة المفردة في الجسم الحي.

قياس خارج الخلية ايون تدفقاتها باستخدام ايون انتقائية مسرى مكروي تقنية الرجوع الذاتي

الثقافات العصبية هي نموذج جيد لدراسة تقنيات تحفيز الدماغ الناشئة عن طريق تأثيرها على الخلايا العصبية واحدة أو عدد من الخلايا العصبية. تظهر هنا طرق مختلفة لتحفيز الثقافات العصبية منقوشة من حقل كهربائي تنتج مباشرة من أقطاب حمام أو التي يسببها المجال المغناطيسي متغير الوقت.

الإثارة الخارجية من الخلايا العصبية باستخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية في واحدة والثقافات ثنائي الأبعاد

ويرد على بروتوكول لقياس الموصلية الكهربائية للأغشية الحيوية الميكروبية الحية تحت الظروف ذات الصلة فسيولوجيا.

وصف الإلكترون النقل عبر الأغشية الحيوية الحية

هنا ، ونحن نظهر كيفيه اعداد غير مكلفه فولت-amperemeter مع تردد الإنتاج القابلة للبرمجة التي يمكن استخدامها مع الأقطاب الكهربائية عود المتاحة تجاريا لقياسات المقاومة الكهربية/البطانيات.

نهج بسيط لاجراء قياسات TEER باستخدام الذاتي الصنع فولت-Amperemeter مع التردد القابل للبرمجة الناتج

توضح هذه المقالة بالتفصيل كيفية الأداء في الجسم الحي (باستخدام صفائف الأقطاب الكهربائية السطحية والإبرة) وخارج الجسم الحي (باستخدام خلية عازلة) تخطيط عضلات المعاوقة الكهربائية على عضلة القوارض المعدية القوارض. وسوف تظهر هذه التقنية في كل من الفئران والجرذان وتفصل التعديلات المتاحة ، (أي الحيوانات البدينة، والجراء).

أداء في فيفو و السابقين فيفو المقاومة الكهربائية Myography في القوارض

في هذه الدراسة ، نوضح كيفية تقييم وجود الحمل الزائد للسوائل من خلال التحليل المتجه للمقاومة الكهربائية الحيوية (BIVA) ونسبة المعاوقة المقاسة باستخدام معدات رباعية القطبية متعددة الترددات في المرضى الذين تم إدخالهم إلى قسم الطوارئ. BIVA ونسبة المعاوقة هي أدوات موثوقة ومفيدة للتنبؤ بالنتائج السيئة.

تقييم الحمل الزائد للسوائل عن طريق التحليل المتجه للمقاومة الكهربائية الحيوية

هنا ، نقدم بروتوكولا لتصنيع جهاز موائع دقيقة فريد من طبقتين لدراسة التنظيم الكهروميكانيكي لتوازن الأنسجة الظهارية. يطبق الجهاز تيارات كهربائية فسيولوجية ثابتة عموديا على مستوى الأنسجة ، مما يؤثر على التصاق الخلية والانتشار والبثق. يكشف تصوير الخلايا الحية وقياسات الإجهاد الميكانيكي عن آليات هذه العمليات.

الكشف عن التحكم الكهروميكانيكي في توازن الأنسجة باستخدام جهاز الموائع الدقيقة من طبقتين

اكتشف تقنية المسبار الاهتزازي لقياس التيارات الكهربائية الحيوية في العينات البيولوجية بطريقة غير جراحية. تُستخدم هذه الطريقة في أبحاث التئام الجروح والتطور الجنيني.

قياس الحالية Bioelectric مع التحقيق الذي تجريه بالاهتزاز

استكشف المزيد من الفيديوهات