Name: Rekapitulacja krzywej IV kanału jonowego przy użyciu składowych częstotliwości (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-02-08T16:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 14 s
Description: Poznaj metodę rekapitulacji krzywej IV kanału jonowego przy użyciu składowych częstotliwości w elektrofizjologii. Technika ta umożliwia jednoczesny pomiar przepływu prądu przez wiele typów kanałów jonowych bez stosowania farmakologicznych blokatorów.

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

Praca ta była wspierana przez grant National Institutes of Health o numerze R21-HL094828-01 przyznany dr. Poelzingowi.

1. Przygotowanie funkcji szumu i sygnału wejściowego
<ol>
<li>Utwórz funkcję szumu zawierającą pożądane komponenty częstotliwości. Można to zrobić poprzez opisanie pożądanych komponentów częstotliwości w dziedzinie częstotliwości, a następnie obliczenie odwrotnej szybkiej transformaty Fouriera. W niniejszym badaniu zastosowano zakres 1 - 15 kHz. Wszystkie transformaty Fouriera oraz odwrotne transformaty Fouriera opisane w tej pracy zostały obliczone przy użyciu funkcji FFT i IFFT programu Matlab.</li>
<li>Odpowiednio przeskaluj amplitudę funkcji szumu. W niniejszym badaniu funkcję szumu przeskalowano tak, aby amplituda od zera do szczytu wynosiła 50 lub 100 mV.</li>
<li>Utwórz plik bodźca, korzystając z metod odpowiednich dla stosowanego oprogramowania akwizycyjnego. W przypadku programu Clampex 8 najpierw utwórz plik tekstowy z odpowiednim nagłówkiem. Poniżej nagłówka, w pierwszej kolumnie, wprowadź przyrosty czasu dla pojedynczego przejścia (sweep). Przyrosty czasu powinny mieć taki sam odstęp czasowy, jak interwał próbkowania stosowany w pomiarach. Dla każdego przejścia w protokole skoków napięcia wprowadź dokładne wartości napięć pożądane w każdym kroku czasowym. Powinno to obejmować funkcję szumu.</li>
</ol>
2. Wykonanie pomiarów metodą clampingu napięciowego
<ol>
<li>W oprogramowaniu akwizycyjnym utwórz protokół pomiarowy kompatybilny z wcześniej wygenerowanym plikiem stymulacji. W programie Clampex znajduje się menu umożliwiające przypisanie pliku stymulacji do aktualnego protokołu.</li>
<li>Podłącz komórkę modelową (lub biologiczną) do aparatury pomiarowej.</li>
<li>Przeprowadź eksperyment zgodnie z harmonogramem. W celach kontrolnych należy pamiętać o uwzględnieniu okresowych pomiarów bez zastosowania funkcji szumu.</li>
</ol>
3. Analiza po eksperymencie
<ol>
<li>Oblicz krzywą IV dla pojedynczego pomiaru. Jeśli w momencie zastosowania funkcji szumu pomiar znajduje się w stanie ustalonym, krzywą IV można utworzyć, wykorzystując fragment pomiaru w stanie ustalonym, znajdujący się czasowo poza zakresem funkcji szumu. Jeśli pomiar nie był w stanie ustalonym, funkcja szumu może zakłócić obliczenie krzywej IV, dlatego należy wykonać drugi pomiar bez zastosowania funkcji szumu.</li>
<li>Dla każdego stopnia napięcia w pomiarze oblicz szybką transformatę Fouriera (FFT) fragmentu pomiaru, w który wstawiono funkcję szumu. Połącz transformaty Fouriera dla każdego stopnia napięcia w macierz m x n, gdzie m to liczba częstotliwości w FFT, a n to liczba stopni napięcia. W tej konfiguracji każdy wiersz macierzy reprezentuje amplitudę pojedynczej częstotliwości dla wszystkich stopni napięcia w eksperymencie.</li>
<li>Dla każdej częstotliwości (tj. każdego wiersza w powyższej macierzy) oblicz korelację wiersza z krzywą IV wygenerowaną w punkcie 3.1 i zapisz współczynnik korelacji.</li>
<li>Przedstaw zależność współczynnika korelacji od częstotliwości na wykresie, aby zwizualizować częstotliwości, które silnie korelują z krzywą IV. Ponieważ składowa DC znajduje się w pierwszej częstotliwości FFT, współczynnik korelacji dla tej częstotliwości powinien zawsze wynosić &gt; 0,99.</li>
</ol>
4. Reprezentatywne wyniki:

Przedstawiono reprezentatywne pomiary metodą clampingu napięciowego dla komórki modelowej bez (Rysunek 1A) i z (Rysunek 1B) wprowadzoną funkcją szumu w protokole skoku napięcia. Obliczono również krzywą IV dla komórki modelowej (Rysunek 1C). Dla każdego przejścia w rejestracjach z Rysunku 1, FFT obliczono w ramach czasowych, w których wprowadzono funkcję szumu (patrz czerwona ramka na Rysunkach 1A, 1B). Rysunki 2A i 2B przedstawiają FFT obliczone odpowiednio dla rejestracji pokazanych na Rysunkach 1A i 1B. Po inspekcji wizualnej komponent stały DC (wyróżniony na czerwono) wydaje się naśladować kształt krzywej IV. Bez funkcji szumu wszystkie częstotliwości powyżej DC wydają się mieć amplitudy bliskie zeru (Rysunek 2A). Po wprowadzeniu funkcji szumu częstotliwości między 1 a 15 kHz mają wizualnie zauważalne amplitudy (Rysunek 2B). Rysunek 3 przedstawia wynik korelacji amplitud poszczególnych częstotliwości w zakresie skoków napięcia z krzywą IV. Rysunki 3A-C pokazują współczynniki korelacji w przypadku, gdy eksperyment przeprowadzono w warunkach kontrolnych (bez funkcji szumu) oraz z amplitudami szumu wynoszącymi odpowiednio 50 i 100 mV. Należy zauważyć, że we wszystkich przypadkach komponent DC wydaje się korelować niemal idealnie z krzywą IV. Rzeczywiście, dla wszystkich rejestracji współczynnik korelacji dla tej częstotliwości był większy niż 0.99 (R = 0.9996 ± 1E-5, średnia ± odchylenie standardowe). Analizując Rysunek 3A (warunki kontrolne), nie stwierdzono żadnych częstotliwości poza komponentem DC, których amplituda korelowałaby istotnie z krzywą IV. W szczególności żadna z tych częstotliwości nie posiada współczynnika korelacji większego niż 0.5. Po wprowadzeniu funkcji szumu o najniższej amplitudzie (50 mV), te same częstotliwości nadal miały współczynniki korelacji mniejsze niż 0.5. Współczynniki korelacji dla tych częstotliwości nie przekroczyły również wartości 0.5 po zwiększeniu amplitudy szumu do 100 mV.

 <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig1.jpg" alt="Wykresy modelowego prądu komórkowego w funkcji czasu oraz krzywe IV; analiza szumu sygnału, właściwości elektryczne." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Rejestracje z modelu komórki: Przedstawiono rejestracje metodą clampa napięciowego dla modelu komórki bez (1A) oraz z (1B) funkcją szumu włączoną do protokołu skoków napięcia. Przez pierwsze i ostatnie 20 ms każdego przejścia potencjał utrzymywano na poziomie potencjału trzymania (0 mV). Każdy skok napięcia trwał 80 ms, a funkcję szumu wprowadzono 40 ms po rozpoczęciu skoku. Funkcja szumu trwała 30 ms i zawierała częstotliwości od 1 do 15 kHz. Napięcie zmieniano skokowo od -150 do +50 mV w przyrostach 5 mV. Przedstawiono również krzywą IV dla modelu komórki (1C). Aby zwiększyć czytelność rejestracji, na rysunkach 1A i 1B uwzględniono tylko co piąte przejście, natomiast na rysunku 1C uwzględniono wszystkie przejścia.
 <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig2.jpg" alt="Analiza transformaty Fouriera potencjału w funkcji częstotliwości; diagramy porównują warunki bez szumu i z szumem." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2. FFT rejestracji: Obliczono FFT dla 30 ms fragmentu każdego przebiegu, w którym ma zostać wprowadzona funkcja szumu (obszar ograniczony czerwoną ramką na Rysunkach 1A i 1B). Rysunki 2A i 2B przedstawiają odpowiednio FFT obliczone bez i z funkcją szumu. Ponownie, dla przejrzystości, na rysunku uwzględniono FFT tylko z każdego piątego przebiegu, jednak w dalszych obliczeniach wykorzystano wszystkie przebiegi.
 <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig3.jpg" alt="Wykresy korelacji częstotliwości przy 0, 50, 100 mV; oś x: częstotliwość (kHz), oś y: korelacja (R)" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Korelacje częstotliwości IV: Przedstawiono wyniki korelacji między krzywą IV pomiaru a amplitudą poszczególnych częstotliwości w zakresie skoków napięcia. Ryciny 1A - 1C pokazują współczynnik korelacji dla częstotliwości od 0 do 20 kHz odpowiednio w warunkach kontrolnych oraz w obecności funkcji szumu 50 lub 100 mV.
 <img src="/files/ftp_upload/2361/2361fig4.jpg" alt="Wykres krzywej IV; zależność napięcie-prąd; rzeczywista krzywa IV, składowa DC, wartość R=0,3212." data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Rekonstrukcja krzywej IV: Nałożono na siebie krzywą IV dla komórki modelowej (analogicznie do Ryciny 1C) oraz amplitudy dwóch częstotliwości. Pierwsza częstotliwość stanowiła składową DC (R = 0,995), a druga była losowo wybraną częstotliwością o niskiej korelacji (R = 0,3212). Amplitudy częstotliwości przeskalowano tak, aby były zbliżone do amplitudy krzywej IV.

<ol><li>Hamill, O. P., Marty, A., Neher, E., Sakmann, B., Sigworth, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+patch-clamp+techniques+for+high-resolution+current+recording+from+cells+and+cell-free+membrane+patches%5BTitle%5D)+AND+%22Pflugers+Arch%22%5BJournal%5D)">Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches.</a> Pflugers Arch. 391, 85-100 (1981).</li>
<li>Ukomadu, C., Zhou, J., Sigworth, F. J., Agnew, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((mu%5Dl+Na%2B+channels+expressed+transiently+in+human+embryonic+kidney+cells%3A+Biochemical+and+biophysical+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Neuron%22%5BJournal%5D)">mu]l Na+ channels expressed transiently in human embryonic kidney cells: Biochemical and biophysical properties.</a> Neuron. 8, 663-676 (1992).</li>
<li>Abriel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Arrhythmogenic+Mechanism+Revealed+by+a+Long-QT+Syndrome+Mutation+in+the+Cardiac+Na%2B+Channel%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Novel Arrhythmogenic Mechanism Revealed by a Long-QT Syndrome Mutation in the Cardiac Na+ Channel.</a> Circ Res. 88, 740-745 (2001).</li>
<li>Giles, W. R., Imaizumi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+potassium+currents+in+rabbit+atrial+and+ventricular+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of potassium currents in rabbit atrial and ventricular cells.</a> J Physiol. 405, 123-145 (1988).</li>
<li>Lee, K. S., Tsien, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+calcium+channel+blockade+by+verapamil%2C+D600%2C+diltiazem+and+nitrendipine+in+single+dialysed+heart+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Mechanism of calcium channel blockade by verapamil, D600, diltiazem and nitrendipine in single dialysed heart cells.</a> Nature. 302, 790-794 (1983).</li>
<li>Ozdemir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+Inhibition+of+Na%2FCa+Exchange+Results+in+Increased+Cellular+Ca2%2B+Load+Attributable+to+the+Predominance+of+Forward+Mode+Block%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Pharmacological Inhibition of Na/Ca Exchange Results in Increased Cellular Ca2+ Load Attributable to the Predominance of Forward Mode Block.</a> Circ Res. 102, 1398-1405 (2008).</li>
<li>Zhang, S., Zhou, Z., Gong, Q., Makielski, J. C., January, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+Block+and+Identification+of+the+Verapamil+Binding+Domain+to+HERG+Potassium+Channels%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanism of Block and Identification of the Verapamil Binding Domain to HERG Potassium Channels.</a> Circ Res. 84, 989-998 (1999).</li>
<li>Veeraraghavan, R., Poelzing, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+underlying+increased+right+ventricular+conduction+sensitivity+to+flecainide+challenge%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovasc.+Res%22%5BJournal%5D)">Mechanisms underlying increased right ventricular conduction sensitivity to flecainide challenge.</a> Cardiovasc. Res. 77, 749-756 (2008).</li>
<li>Goodman, M., Art, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+feedback+by+a+potassium-selective+inward+rectifier+enhances+tuning+in+vertebrate+hair+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Positive feedback by a potassium-selective inward rectifier enhances tuning in vertebrate hair cells.</a> Biophysical Journal. 71, 430-442 (1996).</li>
<li>Han, A., Frazier, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ion+channel+characterization+using+single+cell+impedance+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Ion channel characterization using single cell impedance spectroscopy.</a> Lab Chip. 6, 1412-1414 (2006).</li>
<li>Hayashi, H., Fishman, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inward+rectifier+K%2B-channel+kinetics+from+analysis+of+the+complex+conductance+of+Aplysia+neuronal+membrane%5BTitle%5D)+AND+%22Biophysical+Journal%22%5BJournal%5D)">Inward rectifier K+-channel kinetics from analysis of the complex conductance of Aplysia neuronal membrane.</a> Biophysical Journal. 53, 747-757 (1988).</li>
<li>Millonas, M. M., Hanck, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonequilibrium+response+spectroscopy+of+voltage-sensitive+ion+channel+gating%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys.+J%22%5BJournal%5D)">Nonequilibrium response spectroscopy of voltage-sensitive ion channel gating.</a> Biophys. J. 74, 210-229 (1998).</li>
<li>Misakian, M., Kasianowicz, J., Robertson, B., Petersons, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+response+of+alternating+currents+through+the+Staphylococcus+aureus+alpha-hemolysin+ion+channel%5BTitle%5D)+AND+%22Bioelectromagnetics%22%5BJournal%5D)">Frequency response of alternating currents through the Staphylococcus aureus alpha-hemolysin ion channel.</a> Bioelectromagnetics. 22, 487-493 (2001).</li>
<li>Sale, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+Properties+of+hERG+1a%2F1b+Heteromeric+Currents+and+a+hERG+1b-Specific+Mutation+Associated+With+Long-QT+Syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Res%22%5BJournal%5D)">Physiological Properties of hERG 1a/1b Heteromeric Currents and a hERG 1b-Specific Mutation Associated With Long-QT Syndrome.</a> Circ Res. 103, 81-95 (2008).</li>
<li>Blatz, A. L., Magleby, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+description+of+three+modes+of+activity+of+fast+chloride+channels+from+rat+skeletal+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Quantitative description of three modes of activity of fast chloride channels from rat skeletal muscle.</a> J Physiol. 378, 141-174 (1986).</li>
<li>Kuo, J. J., Lee, R. H., Zhang, L., Heckman, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Essential+role+of+the+persistent+sodium+current+in+spike+initiation+during+slowly+rising+inputs+in+mouse+spinal+neurones%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Essential role of the persistent sodium current in spike initiation during slowly rising inputs in mouse spinal neurones.</a> The Journal of Physiology. 574, 819-834 (2006).</li>
<li>Thompson, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+potassium-channel+selectivity+revealed+by+Na%28%2B%29+and+Li%28%2B%29+binding+sites+within+the+KcsA+pore%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Struct.+Mol.+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanism of potassium-channel selectivity revealed by Na(+) and Li(+) binding sites within the KcsA pore.</a> Nat. Struct. Mol. Biol. 16, 1317-1324 (2009).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano konfliktów interesów.

Istnieją przeszkody techniczne, które obecnie uniemożliwiają badaczom jednoczesny pomiar wielu typów kanałów jonowych w celu późniejszego określenia, jaka część prądu powinna być przypisana do każdego typu kanału. Z powodu tego ograniczenia kanały jonowe są zazwyczaj badane pojedynczo, z wykorzystaniem takich technik jak clamp napięciowy, prądowy i potencjału czynnościowego.1 Do badania poszczególnych typów kanałów często stosuje się heterologiczne systemy ekspresji.2 Podczas pracy z komórkami izolowanymi z tkanek, takimi jak kardiomiocyty, należy zastosować inne metody blokowania różnych kanałów jonowych. Na przykład kanały sodowe można dezaktywować za pomocą powolnej rampy napięcia depolaryzującego,3 kanały potasowe prostujące do wewnątrz można zablokować za pomocą zewnątrzkomórkowego BaCl2,4 a kanały wapniowe można zablokować przy użyciu werapamilu.5
Jedną z metod stosowanych w celu częściowego przezwyciężenia tego ograniczenia jest jednoczesny pomiar przepływu prądu przez dwa typy kanałów, a następnie powtórzenie pomiaru po selektywnym zablokowaniu jednego typu kanałów odpowiednim czynnikiem. Różnica między tymi dwoma pomiarami może posłużyć do oszacowania ilości prądu przypisanej do zablokowanego typu kanałów.6 Technika ta posiada jednak dwa główne ograniczenia. Po pierwsze, nie zidentyfikowano czynników chemicznych, które mogłyby selektywnie blokować każdy kanał jonowy, a niektóre powszechnie stosowane leki wykazują niespecyficzne interakcje z innymi typami kanałów.5,7 Po drugie, za pomocą tej techniki nie można ustalić, czy jeden kanał jest modulowany przez inny kanał. Na przykład wykazano heterogenną ekspresję NaV 1.5 i Kir 2.1 w komorach serca świnki morskiej i zasugerowano istnienie synergistycznej relacji między tymi dwoma kanałami, tak że wyższa ekspresja Kir 2.1 w prawej komorze obniża prędkość przewodzenia.8 Obecnie nie można tego zweryfikować.
W niniejszym badaniu sugerujemy, że spektroskopia impedancyjna może być użytecznym narzędziem do badania wielu typów kanałów jonowych mierzonych jednocześnie. Chociaż zaprezentowana metoda nigdy nie była stosowana do rozróżniania prądów z dwóch typów kanałów mierzonych jednocześnie, spektroskopia impedancyjna była wykorzystywana do badania szeregu innych aspektów funkcji kanałów jonowych. Goodman i Art wykazali na przykładzie słuchowych komórek rzęsatych żółwia, że protokoły zacisku prądowego (current clamp) można modyfikować w celu dostrojenia komórki do różnych częstotliwości, a oscylacje potencjału błonowego wynikają z oddziaływania między wewnątrzprostującym kanałem K+ a kanałem Ca2+.9 Han i Frazier udowodnili, że impedancję można mierzyć w pojedynczej komórce w szerokim zakresie częstotliwości (od 100 hZ do 5 MhZ), a wzrost impedancji obserwowany po zablokowaniu kanałów K+ lub Ca2+ mógłby stanowić prosty sposób wykrywania blokady kanałów w wysokoprzepustowych badaniach przesiewowych leków.10 Hayashi i Fishman wykorzystali przewodność zespoloną do badania właściwości kinetycznych wewnątrzprostującego kanału K+.11 Inne grupy wprowadzały pojedynczą częstotliwość do protokołu zacisku napięciowego (voltage clamp) dla różnych typów kanałów i wykazały, że obserwowana odpowiedź częstotliwościowa była zgodna z oczekiwaną odpowiedzią dla niektórych częstotliwości, ale nie dla innych.12,13 Millonas i Hanck zasugerowali, że przyczyną braku oczekiwanej odpowiedzi dla niektórych częstotliwości jest obecność wielu stałych szybkości w modelu Markowa.12 Badania tego typu, a także inne, wykazały, że zdarzają się przypadki, gdy prądy jonowe mierzone z kanałów jonowych przy użyciu spektroskopii impedancyjnej nie są zgodne z teoretyczną odpowiedzią częstotliwościową. Nie stanowi to problemu w niniejszym badaniu, ponieważ celem metody w tej pracy jest zidentyfikowanie częstotliwości korelujących z amplitudą prądu, niezależnie od podstawowych założeń dotyczących elektrycznego obwodu błony. Ponadto amplituda prądu jest obliczana z fragmentów zapisów, do których nie wprowadzono żadnych funkcji szumu. Liczne inne badania przedstawiają również modele wielu kanałów jonowych wykazujących liczne stany przewodzące i nieprzewodzące, z których każdy posiada własne stałe szybkości.14,15,16 Thompson i wspólnicy wykazali, że filtr selektywności kanału KcsA posiada różne miejsca wiązania dla Na+, Li+ i K+, a koszty energetyczne przejścia z jednego miejsca wiązania do drugiego podczas przemieszczania się jonu przez filtr selektywności sprawiają, że kanał ten preferencyjnie przewodzi jony K+ przez swój por.17 W niniejszej pracy wprowadziliśmy zakres częstotliwości (funkcję szumu) do protokołu skokowego napięcia i poszukaliśmy częstotliwości, których amplituda silnie koreluje z całkowitą amplitudą prądu. Skoro przedstawiono silne dowody sugerujące, że wiele stałych szybkości odgrywa rolę w przewodzeniu jonów przez różne kanały, wprowadzenie częstotliwości powiązanych z tymi stałymi szybkości może spowodować, że określone częstotliwości wejdą w rezonans lub silnie skorelują z amplitudą prądu, co w przeciwnym razie by nie nastąpiło. Technika zaprezentowana w tym badaniu została wykonana na komórce modelowej, która jest równoległym obwodem RC, zazwyczaj używanym do testowania układów zacisku napięciowego oraz sprzętu akwizycyjnego. Nie oczekuje się, aby jakiekolwiek częstotliwości poza DC korelowały z wielkością prądu, co zostało wykazane w naszych danych. Wykazaliśmy również, że dodanie funkcji szumu nie spowodowało silnej korelacji żadnej z częstotliwości z amplitudą prądu. Te dwa ustalenia są kluczowe, ponieważ pokazują, że sprzęt pomiarowy i funkcja szumu same w sobie nie powodują korelacji częstotliwości z amplitudą prądu. W przyszłych badaniach, podczas pomiarów przy użyciu błon zawierających kanały jonowe, oczekuje się, że w zależności od zastosowanego kanału częstotliwości odpowiadające stałym szybkości w filtrze selektywności lub być może w porze będą wpływać na odpowiedź częstotliwościową kanału i determinować, które częstotliwości będą wykazywać wysoką lub niską korelację z amplitudą prądu.
Ponieważ metoda ta jest nową techniką badania kanałów jonowych, istnieje szereg kierunków, w których mogą zostać rozwinięte przyszłe badania. Po pierwsze, technikę tę należy wykorzystać do charakterystyki odpowiedzi częstotliwościowej poszczególnych izolowanych kanałów. Niezbędne są również dodatkowe prace w celu kalibracji amplitud częstotliwości względem amplitud prądu. Po przeprowadzeniu indywidualnej charakterystyki wielu kanałów, należy przystąpić do jednoczesnego pomiaru wielu typów kanałów. Technikę tę można również dostosować do zastosowania w badaniach z użyciem zacisku potencjału czynnościowego (action potential clamp), zacisku prądowego (current clamp) oraz stymulacji polowej. Choć jest to nowa metoda, wykazuje ona potencjał jako potężne narzędzie do wykonywania pomiarów elektrofizjologicznych, które wcześniej nie były możliwe, co może dostarczyć cennych nowych informacji na temat fizjologicznej roli kanałów jonowych.

<table><tbody><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks</td><td>n/a</td><td>Natick, MA</td></tr><tr><td>Clampex 8</td><td>Molecular Devices</td><td>Clampex 8</td><td>Sunnyvale, CA</td></tr><tr><td>Integrujący wzmacniacz do techniki patch clamp</td><td>Molecular Devices</td><td>Axopatch 200</td><td>Sunnyvale, CA</td></tr><tr><td>Przedwzmacniacz (headstage)</td><td>Molecular Devices</td><td>CV202</td><td>Sunnyvale, CA</td></tr><tr><td>16-bitowy system akwizycji danych</td><td>Molecular Devices</td><td>Digidata 1322A</td><td>Sunnyvale, CA</td></tr><tr><td>Komórka modelowa</td><td>Molecular Devices</td><td>Patch 1 Model Cell</td><td>Sunnyvale, CA</td></tr></tbody></table>

rekapitulacja krzywej iv kanału jonowego z wykorzystaniem składowych częstotliwościowych

Recapitulation of an Ion Channel IV Curve Using Frequency Components

WSTĘP: Obecnie nie istnieją ugruntowane metody pozwalające na jednoczesny pomiar wielu typów kanałów jonowych i rozdzielenie zmierzonego prądu na składowe przypisane do każdego typu kanału. Niniejsze badanie demonstruje, w jaki sposób spektroskopia impedancyjna może zostać wykorzystana do zidentyfikowania konkretnych częstotliwości, które wykazują wysoką korelację z amplitudą prądu stanu stacjonarnego mierzonego podczas eksperymentów metodą voltage clamp. Metoda ta polega na wprowadzeniu funkcji szumu zawierającej określone częstotliwości do protokołu skokowego napięcia. W przedstawionej pracy wykorzystano komórkę modelową, aby wykazać, że obwody voltage clamp nie wprowadzają wysokich korelacji, a sama funkcja szumu nie generuje żadnych wysokich korelacji w przypadku braku kanałów jonowych. Walidacja ta jest niezbędna przed zastosowaniem techniki w preparatach zawierających kanały jonowe. Celem przedstawionego protokołu jest zademonstrowanie sposobu charakteryzacji odpowiedzi częstotliwościowej pojedynczego typu kanału jonowego na funkcję szumu. Po zidentyfikowaniu konkretnych częstotliwości dla danego typu kanału, mogą one zostać użyte do odtworzenia krzywej zależności prądu stanu stacjonarnego od napięcia (krzywej IV). Częstotliwości, które silnie korelują z jednym typem kanału i minimalnie z innymi typami kanałów, mogą następnie służyć do szacowania wkładu prądowego wielu typów kanałów mierzonych jednocześnie.
METODY: Pomiary metodą clampowania napięcia przeprowadzono na modelu komórki, stosując standardowy protokół skoków napięcia (-150 do +50 mV, skoki co 5mV). Do każdego skoku napięcia wprowadzono funkcje szumu zawierające równe amplitudy częstotliwości z zakresu 1-15 kHz (amplitudy od zera do piku: 50 lub 100mV). Dla każdego potencjału skoku obliczono część rzeczywistą szybkiej transformaty Fouriera (FFT) sygnału wyjściowego z szumem i bez szumu. Amplitudę każdej częstotliwości jako funkcję skoku napięcia skorelowano z amplitudą prądu przy odpowiadających im napięciach.
WYNIKI I WNIOSKI: W przypadku braku szumu (kontrola) amplitudy wszystkich częstotliwości z wyjątkiem składowej stałej (DC) wykazały słabą korelację (|R|&lt;0,5) z krzywą IV, podczas gdy składowa DC miała współczynnik korelacji większy niż 0,999 we wszystkich pomiarach. Jakość korelacji między poszczególnymi częstotliwościami a krzywą IV nie zmieniła się po dodaniu funkcji szumu do protokołu skoku napięcia. Podobnie, zwiększenie amplitudy funkcji szumu nie spowodowało wzrostu korelacji. Pomiary kontrolne wykazują, że sam układ zaciskowy napięcia (voltage clamp) nie powoduje wysokiej korelacji żadnych częstotliwości powyżej 0 Hz z krzywą IV w stanie ustalonym. Równie tak pomiary w obecności funkcji szumu wykazują, że funkcja szumu nie powoduje korelacji żadnych częstotliwości powyżej 0 Hz z krzywą IV w stanie ustalonym w przypadku braku kanałów jonowych. Na podstawie tej weryfikacji metodę można teraz zastosować w preparatach zawierających pojedynczy typ kanału jonowego w celu zidentyfikowania częstotliwości, których amplitudy korelują specyficznie z tym typem kanału.

Istnieją przeszkody techniczne w jednoczesnym pomiarze przepływu prądu przez wiele kanałów jonowych, a następnie w rozróżnieniu, jaka część prądu transbłonowego wynika z każdego typu kanału. Aby zaspokoić tę potrzebę, niniejsza metoda przedstawia sposób generowania krzywej IV dla poszczególnych typów kanałów z wykorzystaniem specyficznych komponentów częstotliwościowych.

Rekapitulacja krzywej IV kanału jonowego z wykorzystaniem składowych częstotliwościowych

WSTĘP: Obecnie nie istnieją uznane metody pozwalające na jednoczesny pomiar wielu typów kanałów jonowych i rozkład prądu pomiarowego na...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest zaprezentowanie techniki charakteryzacji odpowiedzi częstotliwościowej kanałów jonowych w celu jednoczesnego pomiaru przepływu prądu przez wiele typów kanałów. Osiąga się to poprzez stworzenie funkcji szumu, która zostanie uwzględniona w protokole skoków napięcia i włączona do pliku bodźca, co jest niezbędne do wykorzystania niestandardowych kształtów fal w oprogramowaniu clamp X. Drugim krokiem procedury jest zastosowanie utworzonego protokołu skoków napięcia do komórki modelowej przy użyciu standardowych technik clampingu napięciowego całej komórki (whole cell voltage clamp) oraz rejestracja powstałego prądu. Trzecim krokiem procedury jest obliczenie krzywej IV komórki oraz FFT fragmentu każdego przebiegu zawierającego funkcję szumu.Ostatnim krokiem procedury jest indywidualna korelacja amplitudy każdej częstotliwości dla wszystkich stopni napięcia z krzywą IV danej komórki. Wyniki wskazują, że żadne z częstotliwości nie wykazuje wysokiej korelacji z krzywą IV komórki modelowej. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak standardowy clamp napięciowy całej komórki, jest fakt, że może ona stanowić sposób na jednoczesny pomiar więcej niż jednego typu kanałów jonowych bez użycia farmakologicznych środków blokujących lub napięcia w protokołach aktywacyjnych.Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu fizjologii kanałów jonowych, takie jak wpływ poziomu ekspresji jednego typu kanału jonowego na aktywność innych typów kanałów jonowych w tej samej tkance. Pierwszym krokiem protokołu jest utworzenie funkcji szumu zawierającej pożądane składowe częstotliwości. W tym celu należy najpierw opisać pożądane składowe częstotliwości w dziedzinie częstotliwości.W niniejszym badaniu wykorzystano składowe częstotliwości w zakresie od 1 do 15 kHz. Następnie obliczono odwrotną szybką transformatę Fouriera za pomocą funkcji IFFT w programie MATLAB, aby przekształcić wybrane częstotliwości do dziedziny czasu, a w kolejnym kroku odpowiednio przeskalowano amplitudę funkcji szumu.W niniejszym badaniu funkcję szumu skalowano dwukrotnie: raz tak, aby amplituda od zera do szczytu funkcji szumu wynosiła 50 mV, a drugi raz tak, aby amplituda od zera do szczytu wynosiła 100 mV. Kolejnym krokiem jest utworzenie pliku bodźca za pomocą programu takiego jak Matlab. Plik bodźca to po prostu plik tekstowy z nagłówkiem, który precyzyjnie określa oprogramowaniu akwizycyjnemu ClampX8, jakie napięcie należy zastosować w każdym punkcie czasowym.Aby utworzyć plik bodźca, należy najpierw stworzyć plik tekstowy z odpowiednim nagłówkiem; poniżej nagłówka, w pierwszej kolumnie, należy wprowadzić przyrosty czasu dla pojedynczego przebiegu. Przyrosty czasu powinny mieć takie samo odstępy czasowe, jak interwał próbkowania zastosowany w pomiarach. W niniejszym protokole zastosowano częstotliwość próbkowania 200 kilohertz. Dla każdego przebiegu należy wprowadzić dokładne wartości napięć pożądane dla każdego kroku czasowego.Każdą kolumnę traktuje się jako oddzielny pomiar, zatem w przypadku protokołu, w którym napięcie zmienia się od -150 mV do +50 mV w przyrostach co 5 mV, po kolumnie czasu należy dodać 41 kolumn. Określone napięcia powinny zawierać funkcję szumu w programie clamp X. Dla każdego eksperymentu należy utworzyć osobny protokół, więc kolejnym krokiem jest stworzenie protokołu pomiarowego kompatybilnego z wcześniej wygenerowanym plikiem stymulacji. W programie clamp X wybierz z menu opcję acquirer edit protocol wave zero, która umożliwia powiązanie pliku stymulacji z aktualnym protokołem.Kolejnym krokiem jest przyłożenie zdefiniowanego bodźca do komórki. W niniejszym protokole wykorzystano model komórki z równoległym obwodem RC. Należy podłączyć model komórki do aparatury pomiarowej, kliknąć przycisk nagrywania oraz clamp X, aby rozpocząć procedurę.Eksperyment zaplanowano w celach kontrolnych. Należy pamiętać o uwzględnieniu okresowych pomiarów, które nie zawierają funkcji szumu; po zebraniu danych kolejnym krokiem jest wygenerowanie krzywych IV oraz wykonanie szybkich transformat Fouriera. Aby obliczyć krzywą IV dla pojedynczego pomiaru, należy wykorzystać fragment zapisu w stanie ustalonym, znajdujący się czasowo poza zakresem funkcji szumu, w celu zmierzenia amplitudy prądu.Jeśli w momencie zastosowania funkcji szumu zapis nie znajduje się w stanie ustalonym, funkcja szumu może zakłócić obliczenie krzywej IV, w takim przypadku należy użyć zapisu kontrolnego. Zamiast obliczać krzywą IV dla każdego stopnia napięcia w zapisie, należy obliczyć FFT tej części zapisu, w której wprowadzono funkcję szumu. Połącz transformatę Fouriera dla każdego stopnia napięcia w macierz M na N, gdzie M to liczba częstotliwości w FFT, a N to liczba stopni napięcia w tej konfiguracji.Każdy wiersz macierzy reprezentuje amplitudę FFT pojedynczej częstotliwości dla wszystkich stopni napięcia w eksperymencie. Następnym krokiem jest obliczenie współczynników korelacji dla każdej częstotliwości poprzez skorelowanie wiersza z wcześniej wygenerowaną krzywą IV. Należy zapisać uzyskany współczynnik korelacji.Następnie należy wygenerować wykres współczynnika korelacji w funkcji częstotliwości, aby zwizualizować częstotliwości, które silnie korelują z krzywą IV. Przedstawiono tutaj wyniki pomiarów metodą clampy napięciowej bez wprowadzonej funkcji szumu. Przez pierwsze i ostatnie 20 milisekund każdego przebiegu potencjał utrzymywano na poziomie potencjału spoczynkowego wynoszącym zero miliwoltów.W międzyczasie napięcie zwiększano skokowo od -150 mV do +50 mV w przyrostach co 5 mV. Każdy skok napięcia trwał 80 ms; aby zwiększyć czytelność wykresu, uwzględniono na nim co piąte przejście. Czerwona ramka wskazuje moment, w którym zostałaby zastosowana funkcja szumu, gdyby była ona wykorzystywana w tych przejściach.Rysunek ten jest podobny do poprzedniego, jednak funkcja szumu została wprowadzona do protokołu skoku napięcia 40 ms po rozpoczęciu skoku napięcia; czerwona ramka wskazuje miejsce wprowadzenia funkcji szumu. Funkcja szumu trwała 30 ms i zawierała częstotliwości od 1 do 15 kHz. Rysunek ten przedstawia krzywą IV obliczoną dla komórki modelowej.Ta charakterystyka prądowo-napięciowa (IV) jest liniowa, co jest spodziewane, ponieważ komórka modelowa stanowi prosty równoległy obwód RC. Rysunek ten przedstawia wynik FFT bez funkcji szumu dla każdego przeskanowania. W pomiarach z komórki modelowej FFT obliczono w przedziale czasowym, w którym wprowadzono funkcję szumu.Komponent DC, zaznaczony na czerwono, wydaje się naśladować kształt krzywej IV. Wszystkie częstotliwości powyżej DC wydają się mieć amplitudy bliskie zeru; dla przejrzystości na rysunku uwzględniono FFT tylko z każdego piątego pomiaru. Gdy FFT jest obliczane dla zapisów z wstawioną funkcją szumu, częstotliwości między 1 a 15 kHz wykazują zauważalne amplitudy. Obecność tych wyższych częstotliwości, które zazwyczaj nie występują w eksperymentach z zaciskiem napięcia (voltage clamp), rodzi pytanie, czy wielkość którejkolwiek z tych częstotliwości zmienia się proporcjonalnie do amplitudy prądu.Kolejne trzy rysunki przedstawiają współczynnik korelacji między amplitudą poszczególnych częstotliwości a krzywą IV pomiaru. Na pierwszym rysunku nie zastosowano funkcji szumu. Na drugim rysunku funkcja szumu miała amplitudę szczytową 50 millivoltów, a na trzecim rysunku funkcja szumu miała amplitudę szczytową 100 millivoltów.Należy zauważyć, że we wszystkich przypadkach składowa stała (DC), innymi słowy odpowiedź przy częstotliwości zero herców, ma współczynnik korelacji większy niż 0,99, a zatem wydaje się korelować niemal idealnie z krzywą IV. Zauważmy również, że na wszystkich trzech rysunkach żadna z pozostałych częstotliwości nie wykazuje współczynnika korelacji większego niż 0,5. Ponadto wprowadzenie funkcji szumu o amplitudzie 50 lub 100 milliwoltów nie zmieniło tego wzorca.Wyniki te wskazują, że układ zaciskowy napięcia oraz sama funkcja szumu nie wprowadzają wysokich korelacji do krzywej IV. Walidacja ta jest istotna, aby móc zastosować tę technikę w preparatach zawierających kanały jonowe. Rysunek ten odtwarza krzywą IV, aby wykazać korelację lub jej brak w dwóch zestawach danych częstotliwościowych.Krzywa IV dla komórki modelowej oznaczonej jako actual IV na tym rysunku to linia kropkowana, która wydaje się pokrywać z czerwoną linią przerywaną. Czerwona linia przerywana przedstawia składową DC, która wykazuje współczynnik korelacji 0,995 w stosunku do linii actual IV. Trzecia wyświetlona krzywa, przedstawiona jako linia poszarpana, obrazuje losowo wybraną częstotliwość 4,399 kilohertz o niskiej korelacji.Współczynnik korelacji dla tej linii w stosunku do krzywej IV wynosi 0,3212. Wyniki te wykazują, że sprzęt pomiarowy i funkcja szumu same w sobie nie powodują korelacji żadnych częstotliwości z amplitudą prądu. Na podstawie tej weryfikacji metoda przedstawiona w niniejszej pracy, polegająca na wprowadzeniu funkcji szumu do skoków napięcia podczas eksperymentów metodą clampowania napięcia (voltage clamp), może być zastosowana najpierw do preparatów błon zawierających jeden typ kanału jonowego, a następnie do preparatów zawierających wiele typów kanałów. Wyniki z eksperymentów na pojedynczych kanałach jonowych mogą być analizowane przy użyciu FFT oraz zaproponowanej tutaj analizy korelacji.Tę analizę można wykorzystać do zidentyfikowania częstotliwości, których amplitudy korelują konkretnie z danym typem kanału. Przedstawiono silne dowody sugerujące, że wiele stałych szybkości odgrywa rolę w przewodzeniu jonów przez różne kanały. W związku z tym, po zidentyfikowaniu częstotliwości, wykazują one wysoką korelację z jednym typem kanału i minimalną korelację z innymi typami kanałów.Częstotliwości te mogą następnie służyć do oszacowania aktualnego wkładu wielu typów kanałów mierzonych jednocześnie zgodnie z tą procedurą. W celu uzyskania odpowiedzi na dodatkowe pytania, np. dotyczące zachowania odpowiedzi częstotliwościowej kanałów w sytuacji, gdy kanały jonowe znajdują się w konformacji zablokowanej lub nieaktywnej, można zastosować inne metody, takie jak blokada farmakologiczna i impulsy wstępne.

recapitulation-of-an-ion-channel-iv-curve-using-frequency-components

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Podsumowanie krzywej kanału jonowego IV przy użyciu składowych częstotliwości

Prąd jonowy kanałów BK rejestruje się przy użyciu technik patch clamp. Kanały BK są eksprymowane w oocytach Xenopus poprzez wstrzykiwanie mRNA. Roztwór wewnątrzkomórkowy podczas pomiarów patch clamp jest kontrolowany przez system perfuzyjny.

Techniki patch clamp i perfuzji do badania kanałów jonowych ekspresowanych w oocytach Xenopus

Rejestracje metodą patch-clamp w konfiguracji whole-cell z dendrytów włókien nerwu słuchowego w obrębie synaps wstążkowych komórek rzęskowych wewnętrznych w ślimaku ssaków.

Rejestracje postsynaptyczne w dendrytach aferentnych kontaktujących się z wewnętrznymi komórkami rzęskowymi ślimaka: monitorowanie uwalniania wielopęcherzykowego w synapsie wstążkowej

Opisujemy przygotowanie cienkich wycinków siatkówki z wodnych salamander tygrysich (Ambystoma tigrinum) i wyjaśniamy, jak używamy tych wycinków do badania przetwarzania synaptycznego w siatkówce, uzyskując podwójne zapisy napięcia całego ogniwa z fotoreceptorów oraz komórek poziomych i dwubiegunowych drugiego rzędu.

Jednoczesne zapisy całych komórek z fotoreceptorów i neuronów drugiego rzędu w preparacie plastra siatkówki

Tutaj opisano procedurę uzyskiwania długich odcinków zapisu prądu z jednego kanału jonowego za pomocą techniki patch-clamp dołączonej do komórki. Metoda ta pozwala na obserwację w czasie rzeczywistym wzorca konformacji kanałów otwórz-zamknij, które leżą u podstaw sygnału biologicznego. Dane te informują o właściwościach kanałów w niezakłóconych błonach biologicznych.

Jednokanałowe nagrywanie z zaciskiem krosowym dołączonym do komórki

Rekonstytucja białka transbłonowego, KvAP, w gigantyczne pęcherzyki jednowarstwowe (GUVs) jest demonstrowana dla dwóch metod odwodnienia i ponownego nawodnienia — elektroformacji i pęcznienia wspomaganego żelem. W obu metodach małe jednowarstwowe pęcherzyki zawierające białko są łączone ze sobą, tworząc GUV, które można następnie badać za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej i elektrofizjologii patch-clamp.

Rekonstytucja białka transbłonowego, kanału jonowego bramkowanego napięciem, KvAP, w gigantycznych pęcherzykach jednowarstwowych do badań mikroskopowych i patch clamp

Ten artykuł opisuje, jak selektywność jonowa rodopsyny kanałowej jest określana za pomocą elektrofizjologicznych zapisów całokomórkowych z użyciem komórek HEK293. W tym miejscu przedstawiono eksperymentalną procedurę badania selektywności chlorkowej selektywnej dla anionów rodopsyny kanałowej. Procedura ta może być jednak przenoszona na inne rodopsyny kanałowe o wyraźnej selektywności.

Zapisy całokomórkowe patch-clamp do elektrofizjologicznego oznaczania selektywności jonowej w rodopsynach kanałowych

Ten artykuł opisuje ulepszenie konwencjonalnej fluorometrii zaciskowej (VCF), gdzie zamiast barwników maleimidowych stosuje się fluorescencyjne nienaturalne aminokwasy (fUAA), aby badać strukturalne przegrupowania w kanałach jonowych. Procedura obejmuje iniekcję DNA oocytów Xenopus, koiniekcję RNA/fUAA oraz jednoczesne pomiary prądu i fluorescencji.

Fluorometria zaciskowa napięcia w oocytach Xenopus przy użyciu fluorescencyjnych nienaturalnych aminokwasów

Protokół tutaj opisuje interakcje oczyszczonego białka kanału jonowego hEAG1 z małocząsteczkowym ligandem lipidowym fosfatydyloinozytolem 4,5-bisfosforanem (2). Pomiar pokazuje, że BLI może być potencjalną metodą badań przesiewowych ligandów kanałów jonowych małych cząsteczek.

Uchwycenie kinetyki oddziaływania białka kanału jonowego z małymi cząsteczkami za pomocą testu interferometrii biowarstwowej

Obecny protokół opisuje efektywną metodę dynamicznego pozyskiwania prądów kanału potasowego (Kv) w czasie rzeczywistym w kardiomiocytach H9c2 za pomocą techniki patch-clamp dla całych komórek.

Zależny od napięcia zapis prądu potasu na kardiomiocytach H9C2 za pomocą techniki Whole-Cell Patch-Clamp

Dynamiczna elektrofizjologia zaciskowa może ustalić związki przyczynowe między deficytami wyładowania neuronów a dysfunkcją kanału jonowego. Opisujemy metody i protokoły dynamicznego zaciskania w myszowych neuronach Purkinjego w móźku, zwracając uwagę na przydatne zasoby i kwestie techniczne. W badaniu reprezentatywnym dodaliśmy modelowaną przewodność sodu do neuronów Tsc1-/- Purkinje, aby zapobiec powtarzalnemu wyładowaniu.

Metody dynamicznego zacisku do badania upośledzonej pobudliwości neuronów związanych z autyzmem

Przedstawiono protokół eksperymentalny do składania, stymulacji elektrycznej i analizy kropli dwuwarstwy lipidowych zmodyfikowanych gramicydyną A. Relacje struktura-funkcja lipidów i białek są ilościowo określane poprzez pomiar zmian w obszarze błony, przepływie jonowym i przewodnictwie pojedynczego kanału oraz odniesienie tych reakcji do zmian przypominających plasticzne zmiany w przewodnictwie jonowym w modelu błony inspirowanym synapsami elektrycznymi.

Charakterystyka struktury i funkcji błony lipidowo-białkowej z wykorzystaniem warstw dwubiegunowych interfejsu kropelkowego

Poznaj metodę rekapitulacji krzywej IV kanału jonowego przy użyciu składowych częstotliwości w elektrofizjologii. Technika ta umożliwia jednoczesny pomiar przepływu prądu przez wiele typów kanałów jonowych bez stosowania farmakologicznych blokatorów.

Rekapitulacja krzywej IV kanału jonowego z wykorzystaniem składowych częstotliwościowych

Przeglądaj więcej filmów