July 2nd, 2008
이 동영상은 수생 호랑이 도롱뇽의 망막 통에 전체 셀 전압 클램프 레코딩 과정을 보여줍니다. 우리는뿐만 아니라 망막의 시각적인 자극하는 동안 패치 클램프 레코딩을 수행하는 방법으로 슬라이스의 준비를 보여줍니다.
오늘은 패치 클램프 녹음을 위해 호랑이 도롱뇽의 망막 조각을 준비하는 방법을 보여 드리겠습니다. 먼저 2종류의 현미경 슬라이드를 준비합니다. 우리는 유체 챔버로 사용할 수 있도록 접착제가 잘 부착된 슬라이드를 사용합니다.
첫 번째 슬라이드에는 진공 그리스의 평행한 두 밴드를 배치합니다. 그런 다음 여과지를 가져다가 빛을 높여 직사각형 조각으로 자릅니다. 이제 그리스 레일 중 하나를 그리스 레일에 놓고 슬라이드에 잘 부착되도록 아래로 밀어 넣습니다.
나는 다른 조각에 대해서도 똑같이합니다. 두 번째 종류의 슬라이드에는 작은 고무 블록이 붙어 있습니다. 지금은 진공 그리스를 약간 바르면 됩니다 블록 사이에 티슈 슬라이서에 새 면도날 조각도 넣습니다.
마지막으로, 해부 중에 필요한 도구를 제시했는데, 집게 두 쌍, 가위 한 쌍, 그리고 머리에서 눈을 떼어내어 빛이 유발하는 전류를 기록하는 도구입니다. IR 조명 아래에서 해부를 수행해야 하지만 시연을 위해 이제 조명 아래에서 작업하겠습니다. 먼저 눈을 제거하고 현미경을 티슈 한 장에 올려 놓고 얼음처럼 차가운 링거 용액을 적십니다.
그런 다음 안구에서 여분의 결합 조직을 제거하여 눈이 손상되지 않도록 합니다. 나는 항상 표면을 따라 자릅니다. 이것이 현미경을 통해 보는 것입니다.
다음으로 면도날을 사용하여 각막에 작은 구멍을 만듭니다. 그러기 위해 집게로 눈을 누르면서 각막의 면도날 가장자리를 아래로 누릅니다. 그런 다음 집게로 각막을 잡고 가위로 각막을 제거하여 렌즈를 꺼냅니다.
집게로 렌즈에 쉽게 접근할 수 있도록 아이컵 가장자리에 약간의 압력을 가합니다. 다음으로 홍채를 제거합니다. 나는 집게로 홍채를 잡고 눈컵만 남을 때까지 오라 세라토를 따라 자릅니다.
그런 다음 I 컵을 두 개의 직사각형 조각으로 자릅니다. 먼저 반으로 자른 다음 위쪽과 아래쪽 가장자리를 다듬습니다. 이제 저는 아까 준비한 슬라이드 중 하나를 가져다가 I컵 조각을 집어 여과지 위에 망막이 아래로 향하게 놓습니다.
그런 다음 이 공막을 당겨 망막만 슬라이드에 남도록 합니다. 그 후, 나는 재빨리 우리의 솔루션을 챔버에 울립니다. 두 번째 망막 조각에 대한 절차를 반복해 보겠습니다.
그러나 이번에는 여과지에 망막을 내려놓으면서 현미경을 통해 볼 수 있습니다. 나는 왼손에 있는 집게를 사용하여 공막을 조심스럽게 누릅니다. 마지막으로 망막을 200-300마이크로미터 너비로 자릅니다.
다음으로, 실험에 사용할 슬라이스를 선택합니다. 좋은 슬라이스를 선택하려면 망막의 레이어를 볼 수 있도록 슬라이스를 90도 회전해야 합니다. 손상되지 않은 것처럼 보이고 다른 레이어를 나타내는 뚜렷한 수평 띠가 표시되는 슬라이스를 선택합니다.
한 슬라이드에서 다른 슬라이드로 슬라이드를 이동하려면 ringers 브리지를 만든 다음 솔루션을 통해 슬라이드를 조심스럽게 이동합니다. 슬라이스를 내려놓을 때 여과지가 유리에 수직으로 향하도록 고무 블록에 밀어 넣습니다. 이제 패치 클램프 녹음을 할 준비가 되었습니다.
우리는 세포 내 용액을 냉동실에 소량으로 보관하여 하루에 실제로 필요한 양만 볼 수 있습니다. 전극을 채우기 전에 용액을 여과하여 전극 팁을 클럭할 수 있는 작은 입자를 제거합니다. 패치 전극은 신경절 세포에서 기록하기 위해 bur silicate capillary glass에서 추출됩니다.
나는 2에서 4메가옴 사이의 전극 저항을 생성하는 설정을 당깁니다. 전극을 채울 때 전극 팁에 기포가 없는지 확인하고 싶습니다. 손가락으로 잔을 튕기면 거품을 제거하는 데 도움이 됩니다.
헤드 스테이지에 부착된 전극 홀더입니다. 전기 롤러에는 은색 염화선이 포함되어 있습니다. 이것은 니가 브리지가 있는 접지 전극입니다.
다음은 관류 피펫입니다. 8채널 마이크로 관류 시스템에 연결됩니다. 주요 관류는 중력에 의해 구동되므로 윙어로 채워진 병일 뿐이며 용액은 이 튜브를 통해 녹음 챔버로 내려갑니다.
어두운 곳에서도 녹화할 수 있도록 현미경의 측면 포트에 IR 카메라를 부착하여 TV 화면에 연결합니다. 상단 포트에는 이미지 프로젝터를 연결하여 시각적 자극을 망막에 투사할 수 있습니다. 그리고 마지막으로 패치 클램프 증폭기입니다.
이제 망막 절편을 현미경 아래에 놓고 접지 전극을 수조에 추가하여 주요 돌출을 설정합니다. 다음으로 중력 풍력 시스템의 튜브를 추가합니다. 반대쪽의 유리관은 진공 흡입에 연결되어 유체 레벨을 일정하게 유지합니다.
또한 흡입 튜브가 일렉트로 숄더에 연결되어 있는지 확인합니다. 다음으로, 마이크로 관류 피펫을 배치합니다. 나는 현미경 대물렌즈를 따라 욕조에서 그것을 내립니다.
슬라이스에 가까워지면 용액이 슬라이스에 닿도록 약간 뒤로 당깁니다. 관류를 켤 때 슬라이스가 여기와 같이 약간 움직이는 것을 볼 수 있습니다. 이제 녹음하기에 좋은 셀을 찾아보겠습니다.
우리는 절편의 맨 아래에 있는 신경절 세포를 찾고 있습니다. 이제 전극으로 욕조에 들어가기 전에 전극을 준비하고 약간의 양압을 추가합니다. 현미경 아래에서 전극을 찾으면 슬라이스 바로 위 아래로 내려 세포에 패치합니다.
40 x 대물렌즈로 전환했습니다. 이제 기준선 전류를 영점화하고 전극 저항을 확인합니다. 밀봉 테스트는 10밀리볼트 펄스의 시퀀스로, 전극과 셀 사이에 단단한 밀봉을 설정했는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
이제 전극을 타겟 셀에 내립니다. 세포체에 보조개가 보이면 튜브에서 양압을 해제하여 단단히 밀봉합니다. 이제 저항이 너무 높아 현재 트레이스가 평평하게 보입니다.
작은 스파이크는 전극의 커패시턴스 아티팩트입니다. 이것들은 이와 같이 보상될 수 있으므로 이제 사라졌습니다. 이제 나는 감방에 침입하려고 노력할 것입니다.
이를 위해 전극 숄더에 연결된 튜브에 작은 흡입 펄스를 조심스럽게 끼우고 모든 것이 제대로 작동하면 현재 트레이스가 이와 같이 변경되는 것을 볼 수 있습니다. 지금 볼 수 있는 스파이크는 멤브레인 커패시턴스에 의해 교차되며 이제 이를 보상할 수 있는 것은 어둠 속에서 준비된 준비입니다. 빛이 유발하는 반응을 기록할 수 있는지 봅시다.
오실로스코프에서 볼 수 있는 트레이스는 마이너스 60 밀리볼트로 클램핑된 신경절 세포 전압의 전류 응답입니다. 우리가 사용하는 빛 자극은 꾸준하고 균일한 배경에 표시되는 밝고 어두운 막대입니다. 당사의 실험실용 소프트웨어는 한 임상시험의 전체 기록을 보여줍니다.
이것이 어두운 막대의 시작과 밝은 막대의 오프셋에 대한 응답으로 오프 셀임을 알 수 있습니다. 상단의 흰색 선은 자극의 지속 시간을 나타냅니다. 이제 다양한 약리제를 관류하는 실험을 실행할 수 있습니다.
예를 들어, GABAergic 및 Gly 시너지 억제를 차단할 수 있습니다. 1 분 미만을 기다린 후, 우리는 일반적으로 여기에서 약물의 효과를 볼 수 있습니다. 반응은 점점 더 강해지고 더 길어졌다.
Retinal Slice Preparation은 망막의 다른 세포에서 발생하는 시냅스 전류를 기록하기 위해 널리 사용되어 왔으며, 전극 용액에 형광 염료를 첨가하면 세포 유형을 쉽게 확인할 수 있습니다. 해부학적으로, 여기서는 애벌레 TGA 도롱뇽을 동물 모델로 사용합니다. 도롱뇽이 냉혈 동물이고 큰 망막 세포를 가지고 있다는 사실은 유리한 기록 조건을 제공하지만 포유류 제제에도 동일한 기술을 적용할 수 있습니다.
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이 비디오는 수생 호랑이 새목이의 망막 슬라이스에서 전체 세포 전압 클램프 기록의 과정을 보여줍니다. 여기에는 슬라이스의 준비와 망막의 시각적 자극 중 패치 클램프 기록의 실행이 포함됩니다.
Whole-cell patch clamp recordings in retinal slices enable precise measurement of light-evoked synaptic currents, providing mechanistic insights into visual signal transduction. This approach supports target validation in neuroscience drug discovery by linking pharmacological modulation to functional electrophysiological outputs. The retinal slice preparation offers a disease-relevant system for de-risking targets involved in retinal processing pathways.
This method fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead identification, particularly for modulating retinal synaptic transmission.