パッチクランプ

筋収縮や神経伝達などの多くの基本的な細胞機能は、細胞膜を貫通する正および負に帯電したイオンの移動によって生成される電気信号に依存しています。 細胞全体または単一のイオンチャネルを流れる電流を記録する有効な方法の 1 つは、パッチクランプ法です。

この方法では、電解質溶液を含むガラス製マイクロピペットが細胞膜のごく一部に対してしっかりと密閉されます。 その結果、細胞膜の一部が電気的に隔離され、チャネルを横切って移動するイオンがマイクロピペットにのみ流入することが保証されます。 さらに、細胞が浮遊している浴溶液にイオンが逃げるのを防ぎます。

さまざまなパッチクランプ法:

研究の関心に応じて、パッチクランプ法のいくつかのバリエーションを細胞の生物物理学的特性の測定に使用できます。 たとえば、研究者は膜電圧をクランプ（調節）し、膜を通過できるようにします電流を測定できます。 あるいは、電流をクランプして膜電圧の変化を測定することもできます。

細胞付着モードでは、単一または少数のイオンチャネルを含む膜パッチはそのまま残ります。 その結果、膜パッチのみを流れる電流を測定することができます。 対照的に、全細胞法では、短時間強い吸引を加えることによって膜パッチを破壊します。 その結果、ピペットの内部は細胞質と連続した状態になります。 この方法では、細胞全体の電流と電圧を測定できます。

別のパッチクランプ法では、取り付けられたピペットをゆっくりと引き戻す必要があります。 その結果、膜パッチは密閉されたまま切除されます。 この裏返しの構成では、膜の細胞内部分が浴溶液にさらされ、チャネル機能に影響を与える細胞内因子の研究が可能になります。