October 12th, 2017
Мы описываем слоеного технику, в которой может осуществляться во время записи поклеточного патч зажим фармакологических реагентов и выделить различные аспекты функций, которые имеют решающее значение для его успеха.
Общая цель этой методики заключается в проведении фармакологического введения при записи целоклеточного пластыря-зажима. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области электрофизиологии, такие как фармакологическое введение. Основное преимущество этой методики заключается в том, что концентрация препарата вокруг места записи быстро увеличивается, тем самым предотвращая десенсибилизацию мембранных рецепторов.
Как правило, новички в этом методе будут испытывать трудности, потому что подготовка острого среза префронтальной коры и положение слоеной микропипетки относительно сложны. Чтобы начать эту процедуру, измельчите застывший раствор для резки до получения слякоти. Держите слякотный раствор на льду и пузырите его с 95% кислорода и 5% углекислого газа.
Затем поместите рассеченную голову в стакан, наполненный ледяным раствором для резки, и выньте его через несколько секунд. Разрежьте череп по средней линии в каудально-ростральном направлении тонкими ножницами, а боковые части черепа удалите. Затем удалите мозг тонким шпателем и опустите его в ледяной раствор для резки.
После этого поместите мозг на крышку девятисантиметровой чашки Петри, наполненной льдом. Промойте мозг ледяным раствором для резки. Затем срежьте мозжечок и обонятельную луковицу лезвием бритвы.
Впоследствии нанесите цианоакрилатный клей на держатель образца Vibratome. Осторожно поместите мозговой блок на каплю клея ростральной стороной вверх и сразу же погрузите его в ледяной раствор для резки. Отрегулируйте держатель лезвия под углом 15 градусов по отношению к горизонтальной плоскости.
Разрежьте ткани мозга на корональные срезы размером 350 микрон. Затем перенесите предметные стекла в камеру восстановления, заполненную ACSF, и инкубируйте их в течение одного часа с постоянным барботированием 95% кислорода, 5% углекислого газа. В нашем эксперименте подготовка острого среза префронтальной коры также имеет решающее значение в процедуре.
Здоровый срез мозга — это активные нейроны, которые могут быть плотно заплатены. При этой процедуре изготовьте стеклянные боросиликатные микропипетки для использования в качестве записывающих электродов или слоеных микропипеток. Для регистрирующих электродов сопротивление наконечника находится в диапазоне от четырех до шести мегаом, в то время как объемные микропипетки имеют диаметр наконечника в диапазоне от двух до пяти микрометров.
Добавьте блокатор содионных каналов в ACSF для блокировки быстрого содионного канала и, следовательно, потенциалов действия, и поддерживайте постоянную скорость потока этого раствора в двух-трех миллилитрах в минуту в камере записи. Постоянно добавляйте в ACSF 95% кислорода и 5% углекислого газа, чтобы обеспечить жизнеспособность ломтиков. Перенесите срез мозга в записывающую камеру с помощью пастеровской пипетки с тонким концом, срезанным по размеру среза.
Затем поместите якорь из платинового среза над срезом, чтобы удерживать его на платформе. После этого заполните записывающие микропипетки внутренним раствором, а надувные микропипетки заполните ГАМК на 10 микромоляров, 50 микромоляров и 100 микромоляров, или ACSF, в качестве управления транспортным средством. Чтобы предотвратить засорение мусором, приложите небольшое положительное давление с помощью одномиллилитрового шприца перед погружением записывающего электрода в ACSF.
Расположите записывающий электрод под микроскопом и затяните микропипеткой так, чтобы кончики оказались в центре монитора. Затем определите целевой нейрон. Отрегулируйте фокус микроскопа, постепенно опуская пуховую микропипетку, и расположите ее над регистрирующим нейроном под углом 45 градусов.
Соблюдайте расстояние между кончиком пуховой микропипетки и целевым нейроном в пределах от 20 до 40 микрометров. Медленно и осторожно подойдите к нейрону с помощью записывающего электрода, а затем отпустите положительное давление. Примените слабое и кратковременное всасывание через трубку, соединенную с держателем электрода, чтобы создать гигаомное уплотнение.
Поддерживайте напряжение на уровне нуля милливольт. После образования гигаомного уплотнения компенсируйте быструю и медленную емкость вручную или автоматически. Затем примените кратковременное и сильное всасывание через трубку, чтобы перейти в режим цельных ячеек.
Впоследствии запись вызванных IPSC токов в режиме напряжения клещей. Подавайте одиночные или спаренные слойки GABA через микропипетку, управляемую импульсным генератором напряжения Master-8. Изменяйте продолжительность затяжки, чтобы получить наилучшие результаты вызванных IPSC-токов, и измеряйте вызванные IPSC-токи в модели депрессии, вызванной LPS.
Здесь показаны образцы IPSC, индуцированные 10, 50 и 100 микромолярными ГАМК. А вот кривые длительности отклика затяжки. Здесь показаны повторяющиеся токи, вызываемые ГАМК при 50 микромолярных затяжках с интервалами в одну, две или три секунды.
Однажды, освоив, эту технику можно сделать за два часа, если ее правильно выполнить. Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о том, что нужно получить здоровые срезы мозга. После своего развития этот метод проложил путь исследователям в области фармакологического администрирования к изучению влияния лекарства на электрофизиологию.
После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как проводить фармакологическое введение при записи цельноклеточного пластыря-зажима. Не забывайте, что работа с ТТХ может быть чрезвычайно опасной и при выполнении этой процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как ношение перчаток.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Техника пуффа позволяет вводить фармакологические реагенты во время записи в режиме «whole-cell patch-clamp». Этот метод улучшает понимание электрофизиологических процессов путем быстрого повышения концентрации препарата в зоне записи.
Rapid pharmacological delivery in electrophysiology enables precise interrogation of neuronal receptor dynamics, supporting target validation in CNS drug discovery. The puff technique minimizes receptor desensitization artifacts, improving data reliability for mechanistic de-risking of GABAergic modulators. This approach enhances predictive confidence in early-stage screening of compounds affecting synaptic inhibition.
The method fits within early discovery workflows where functional validation of ion channel targets precedes lead optimization.