La fabricación, la calibración y el uso de sondas no invasivas para medir la corriente vibratoria bioeléctrica en diversos sistemas biológicos se describe.
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Artículo de método
Medición de la corriente bioeléctrica con una sonda vibrante
En este artículo
Resumen
Resumen
Los campos eléctricos generados por el transporte activo de iones, están presentes en muchos sistemas biológicos y, a menudo tienen funciones importantes en los tejidos y órganos. Por ejemplo, desempeñan un papel importante en la dirección de la migración celular durante la cicatrización de heridas. A continuación se describe la fabricación y el uso de sondas ultrasensibles para medir la vibración extracelular corrientes eléctricas. La sonda es un cable aislado, afilado de metal con una pequeña punta de platino, negro (30-35 micras), que puede detectar las corrientes iónicas en el mA / cm 2 rango en solución salina fisiológica. La sonda se hace vibrar a cerca de 200 Hz por un doblador piezoeléctricos. En presencia de una corriente iónica, la sonda detecta una diferencia de voltaje entre los extremos de su movimiento. Un bloqueo de los filtros amplificador de los ruidos extraños por el bloqueo en la frecuencia de la sonda de vibración. Los datos se registran en el ordenador. La sonda está calibrada al inicio y al final de los experimentos en solución salina adecuada, utilizando una cámara que se aplica una corriente de 1,5 mA exactamente / cm 2. Se describe cómo hacer que las sondas, configurar el sistema y calibrar. También demuestran la técnica de medición de la córnea, y se muestran algunos resultados representativos de diferentes muestras (córnea, piel, cerebro).
Protocolo
1. Sonda de Fabricación
Sondas en blanco se compran de Instrumentos de Precisión Mundial (Elgiloy / acero recubierto de microelectrodos parileno) (ver "Tabla de reactivos específicos y equipos" más adelante). La sonda se corta 25-30 mm detrás de la punta y alrededor de 5 mm de aislamiento parileno en el extremo cortado raspa con un bisturí (# 11 hojas) para asegurar una buena conexión. La sonda está montada en una de oro R30 conector con conductores de electricidad de plata cargada de epoxy (por ejemplo, Rite-Lok SL65) [* ver nota abajo]. La sonda se almacena a temperatura ambiente durante la noche para permitir que la resina se endurezca. ....
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Discusión
Se describe un bajo costo, básico, pero muy sensible sistema de vibración de la sonda para medir de forma no invasiva la corriente eléctrica en una variedad de sistemas biológicos.
Posibles Modificaciones
- Si platino / iridio electrodos (Instrumentos del Mundo de precisión, cat # PTM23B20) se utilizan en lugar de acero inoxidable, entonces la etapa de recubrimiento de oro puede ser eliminado.
Aplicaciones
Hemos utilizado l.......
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Divulgaciones
No hay conflictos de interés declarado.
Agradecimientos
Estamos muy agradecidos con el profesor Richard Borgens, Centro de Investigación de la Parálisis, la Universidad de Purdue, en busca de ayuda en el montaje del sistema de sonda vibrante. Este estudio fue apoyado por NEI subvención del NIH 1R01EY019101 a MZ y BR, y en parte por subvenciones del Instituto de California de Medicina Regenerativa de RB1-01417, NSF MCB-0951199, y por una subvención sin restricciones de Investigación para Prevención de la Ceguera, UC Davis Oftalmología.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Electrodo de acero inoxidable Eligoy | World Precision Instruments, Inc. | SSM33A70 | 76 mm, 7 MΩ, punta de 1-2μm |
| Conector dorado R30 | www.vectorelect.com | R30 | Reutilizable |
| Epoxi cargado con plata | 3M | SL65 | Mezclar 1 parte de resina con 1 parte de endurecedor |
| Microscopio estereoscópico | Olympus Corporation | SZ40 | Aumento de x6 a x40 |
| Dicianoaurato de potasio (KAu(CN)2) | Sigma-Aldrich | 379867 | PRECAUCIÓN: Tóxico |
| Cloroplatinato de hidrógeno hidratado (H2PtCl6 x 6H2O) | Sigma-Aldrich | 520896 | PRECAUCIÓN: Tóxico |
| Acetato de plomo(II) trihidratado (Pb(CH3CO2)2 x 3H2O) | Sigma-Aldrich | 185191 | PRECAUCIÓN: Tóxico |
| Fuente de alimentación de nanoamperios | Hecho en casa | - | Alimentado por seis pilas de 1,5 V (AAA) |
| Microposicionador tridimensional | Line Tool Co. | Modelo H | |
| Amplificador de bloqueo | Stanford Research Systems | SR530 | |
| Interfaz digital de entrada/salida | National Instruments | PCI-6220 | |
| Bloque de conexión blindado con conexiones BNC | National Instruments | BNC-2110 | |
| Software de Electrofisiología Strathclyde | Instituto de Farmacia y Ciencias Biomédicas de la Universidad de Strathclyde, Reino Unido | WinWCP V4.1.5 | Descarga gratuita desde: http://spider.science.strath.ac.uk/sipbs/software_ses.htm |
| Cámara de calibración | Hecho en casa | ||
| Calibrador de corriente constante | Vibrating Probe Company | Alimentado por una batería de 9 V (PP3) |
Referencias
- 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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Reimpresiones y permisos
