Die Herstellung, Kalibrierung und Verwendung von nicht-invasive vibrierende Sonden zur bioelektrischen Strom in verschiedenen biologischen Systemen zu messen beschrieben.
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Methodenartikel
Die Messung der bioelektrischen Strom mit einem vibrierenden Sonde
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Elektrische Felder, durch aktiven Transport von Ionen erzeugt werden, sind in vielen biologischen Systemen und dienen oft wichtige Funktionen in Geweben und Organen. Zum Beispiel spielen sie eine wichtige Rolle bei der Ausrichtung der Zellwanderung während der Wundheilung. Hier beschreiben wir die Herstellung und Verwendung von hochempfindlichen vibrierende Sonden zur Messung von extrazellulären elektrischen Strömen. Die Sonde ist ein isolierter, geschärft Metalldraht mit einem kleinen Platin-schwarzer Spitze (30-35 um), die Ionenströme in die uA / cm 2-Bereich erkennt in physiologischer Kochsalzlösung. Die Sonde wird auf etwa 200 Hz durch einen piezoelektrischen bender vibrierte. In Anwesenheit eines Ionenstrom, erkennt die Sonde eine Spannung zwischen den Extremen der Bewegung. Ein Lock-in-Verstärker filtert Störgeräusche durch Sperren auf, um die Sonde die Frequenz der Schwingung. Die Daten werden auf Festplatte aufgezeichnet. Die Sonde wird am Anfang und am Ende der Experimente in entsprechende Kochsalzlösung kalibriert, mit einer Kammer, die eine aktuelle gilt von genau 1,5 uA / cm 2. Wir beschreiben, wie die Sonden zu machen, das System einzurichten und zu kalibrieren. Wir zeigen auch die Technik der Hornhaut-Messung, und zeigen einige repräsentative Ergebnisse aus verschiedenen Proben (Hornhaut, Haut, Gehirn).
Protokoll
1. Probe Herstellung
Blank-Sonden werden von World Precision Instruments gekauft (Elgiloy / Edelstahl parylenbeschichteten Mikroelektroden) (siehe "Tabelle der spezifischen Reagenzien und Geräte" unten). Die Sonde ist 25-30 mm hinter der Spitze geschnitten und ca. 5 mm von Parylen Isolierung an das abgeschnittene Ende schabte mit einem Skalpell (# 11 Klinge), um eine gute Verbindung zu gewährleisten. Die Sonde ist in einem Gold-R30-Anschluss mit elektrisch leitfähigem Silber beladenen Epoxid (zB Rite-Lok SL65) [* siehe Anmerkung unten] montiert. Die Sonde wird über Nacht bei Raumtemperatur gelagert, um das Epoxidharz aushärten lassen. Als n....
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Diskussion
Wir beschreiben eine kostengünstige, einfach, aber sehr empfindlich vibrierenden Sonde zur Messung nicht-invasiv elektrischen Strom in einer Vielzahl von biologischen Systemen.
Mögliche Änderungen
- Wenn Platin / Iridium-Elektroden (World Precision Instruments, cat # PTM23B20) anstelle von Edelstahl verwendet werden, dann wird die Goldschicht Bühne beseitigt werden kann.
Anwendungen
Wir haben die schwingende Sonde verwendet.......
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Offenlegungen
Keine Interessenskonflikte erklärt.
Danksagungen
Wir sind dankbar, dass Professor Richard Borgens, Center für Lähmungen Research, Purdue University, um Hilfe bei der Zusammenstellung der vibrierenden Sonde System. Diese Studie wurde von NEI gewähren NIH 1R01EY019101 auf MZ und BR unterstützt und zum Teil durch Zuschüsse aus dem California Institute of Regenerative Medicine RB1-01417, NSF MCB-0951199, und durch einen zweckgebundenen Zuschuss von Forschung zur Erblindung, UC Davis Ophthalmology verhindern.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| Eligoy-Stahlelektrode | World Precision Instruments, Inc. | SSM33A70 | 76 mm, 7 MΩ, 1–2μm Spitze |
| Gold-R30-Stecker | www.vectorelect.com | R30 | wiederverwendbar |
| silberhaltiger Epoxidharz | 3M | SL65 | Mischen Sie 1 Teil Harz mit 1 Teil Härter |
| Präparationsmikroskop | Olympus Corporation | SZ40 | Vergrößerung x6 bis x40 |
| Dicyanoaurat(III)-kalium (KAu(CN)2) | Sigma-Aldrich | 379867 | ACHTUNG: Toxisch |
| Chloroplatinsäure-Hydrat (H2PtCl6 × 6H2O) | Sigma-Aldrich | 520896 | ACHTUNG: Toxisch |
| Blei(II)-acetat-Trihydrat (Pb(CH3CO2)2 × 3H2O) | Sigma-Aldrich | 185191 | ACHTUNG: Toxisch |
| Nanoampere-Stromquelle | selbstgebaut | – | gespeist durch sechs 1,5-V- (AAA-)Batterien |
| dreidimensionaler Mikroversteller | Line Tool Co. | Modell H | |
| Lock-in-Verstärker | Stanford Research Systems | SR530 | |
| Digital-E/A-Schnittstelle | National Instruments | PCI-6220 | |
| Abgeschirmter Anschlussblock mit BNC-Anschlüssen | National Instruments | BNC-2110 | |
| Strathclyde-Elektrophysiologie-Software | University of Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, UK | WinWCP V4.1.5 | Kostenloser Download unter: http://spider.science.strath.ac.uk/sipbs/software_ses.htm |
| Kalibrierkammer | selbstgebaut | ||
| Konstantstrom-Kalibrator | Vibrating Probe Company | gespeist durch eine 9-V- (PP3-)Batterie |
Referenzen
- Reid, B., Nuccitelli, R., Zhao, M. Non-invasive measurement of bioelectric currents with a vibrating probe. Nat. Protoc. 2, 661-9282 (2007).
- Reid, B., Song, B., McCaig, C. D., Zhao, M. Wound healing in rat cornea: the role of electric currents. FASEB J. 19, 379-....
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Nachdrucke und Genehmigungen
