July 2nd, 2019
Основная цель этой статьи заключается в предоставлении подробной информации о том, как записывать мембранный потенциал (Vм) из средней мозговой артерии с помощью метода микроэлектрода impalement. Каннулированная средняя мозговая артерия уравновешивают, чтобы получить миогенный тон, и стенка сосуда пронзили с помощью микроэлектродов высокого сопротивления.
Этот протокол может быть использован для измерения мембранного потенциала нормальных и больных кровеносных сосудов и для оценки фармакологических агентов, которые модулируют мембранный потенциал, сосудистый тон и кровоток. Мембранные потенциалы, генерируемые этой техникой, близки к физиологическому диапазону, так как сосудистые гладкие мышцы в сосуде находятся в синцитиуме. Перед началом процедуры поместите в нужное место двухканально-дифференциальный электрометровый усилитель рядом с камерой сосуда.
Используйте кабель BNC-BNC для подключения вывода канала усилителя A или B к входу канала дигитайзера. Намонтировать зонд в микроманипуляторе и повернуть микроманипулятор к микроскопу и миографу на безвкусный стол. Поместите ручки и переключатели на передней части усилителя в соответствующих положениях для эксперимента, как описано в руководстве.
Затем соедините основание ванны с кольцевой площадкой усилителя соответствующим электродом и убедитесь, что клетка заземлена на шасси усилителя. Для подготовки борозиликатных стеклянных микроэлектродов используйте стандартный шкив для достижения короткого, постепенного, 8-10-миллиметрового конуса диаметром менее одного микрометра, дважды петляя для более высоких сопротивлений и меньших кончиков. Используйте микроволокна шприц для заполнения микроэлектрода с трех-молярного хлорида калия, медленно убирая поршень во время инъекции, чтобы пространство для жидкости, чтобы заполнить и предотвратить образование пузырьков внутри микроэлектрода.
Поместите полностью загруженный микроэлектрод на держатель микроэлектрода и осторожно, но твердо натолкнете хвостовик электрода в держатель через скучное отверстие. Удалите излишки жидкости с лабораторной ткани, и подключить сборку держателя электрода к зонду усилителя. Проведи электродный тест для измерения сопротивления электрода.
Затем откройте программное обеспечение для записи, назначьте имя файлу и сохраните файл для будущего анализа. Затем промыть миографическую камеру дистиллированной водой несколько раз перед загрузкой камеры пятью миллилитров нормального физиологического соленого раствора, или PSS. Используя пяти- или 10-миллилитровый шприц, заполните как стеклянные канюли, так и прикрепленные трубки с фильтрованной нормальной PSS без введения пузырьков воздуха, и используйте тупые миппы, чтобы сделать половину узла в двух 10-0 монофиламентных нейлоновых швов.
Затем, используя миппы вскрытия под микроскопом вскрытия, поместите частично закрытые швы узлов на обоих канюли немного от кончиков. Для изоляции средних мозговых артерий используйте пружинные ножницы и типсы для выявления и вскрытия небранного сегмента средней мозговой артерии, с внутренним диаметром от 100 до 200 микрометров, крысиного мозга. Используйте тонкие щипцы, чтобы смонтировать среднюю мозговую артерию на стеклянные канюли, и затянуть швы, чтобы обеспечить артерию к канюле.
Закройте дистальную канюлю так, чтобы не было потока внутри артерии, и соедините приток пипетки с резервуаром PSS. Визуализуйте каннулированную среднюю мозговую артерию с помощью камеры, сочетаемой с зарядом, установленной на перевернутом микроскопе и программном обеспечении для визуализации. Установите осью длину MCA до приблизительной длины так, чтобы она не очелась ни жесткой, ни вялой.
Эквилибрировать раствор ванны с 95%кислородом и 5%углекислым газом при 37 градусах Цельсия. Погрузите землю усилителя в PSS моегоографа. Осветите камеру сосуда и визуализируете кончик микроэлектрода в растворе ванны через микроскоп.
Используя микроманипулятор, перемести кончик микроэлектрода близко к внешней стенке кровеносных сосудов и начните запись. Медленно двигайтесь кончиком микроэлектрода к сосуду, стремясь к центру судна. Когда кончик приходит в непосредственной близости от сосуда, заранее электрод вперед в одном быстром движении, чтобы проколоть мембрану мышцы.
После того, как мембрана была прорезала, изменения в мембранном потенциале могут наблюдаться. Не прикасайтесь к микроманипулятору после прокола мембраны. Когда мембранные потенциальные изменения были записаны, используйте манипулятор, чтобы удалить микроэлектрод в одном быстром движении, и остановить запись перед сохранением файлов данных.
Импалмент считается успешным, когда происходит быстрое отклонение к отрицательным значениям, мембранный потенциал стабилен в течение как минимум 30 секунд, а напряжение резко возвращается к нулю милливольт при удалении электрода. После успешной стабилизации impalement и мембранного потенциала, препараты, представляющие интерес, могут быть проникнуты в ванну и изменения в мембранном потенциале могут быть записаны. В этом репрезентативном эксперименте перфузия хлоридом калия деполяризировала мембрану примерно на шесть милливольт, в то время как перфузия с кальциезависимым активатором больших проводящих кальциевых калийных каналов гиперполяризировала мембрану почти на четыре милливольта.
Самое главное помнить, чтобы вытащить высокоустойчивых микроэлектродов, которые имеют короткий, постепенный конус с менее чем один микрометр диаметром.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В этой статье описан протокол для записи мембранного потенциала (V m) из средней мозговой артерии с использованием метода прободения микроэлектрода. Техника позволяет измерять мембранные потенциалы как в нормальных, так и в больных кровеносных сосудах.
Accurate measurement of vascular smooth muscle membrane potential enables mechanistic de-risking of ion channel modulators in preclinical cardiovascular and cerebrovascular programs. This method supports target validation by linking electrophysiological readouts to vascular tone and blood flow regulation, providing predictive confidence for lead optimization. It bridges discovery biology with translational assessment of pharmacological agents affecting cerebral perfusion.
The method fits within the discovery continuum from target engagement to functional validation in resistance arteries, supporting lead identification and preclinical efficacy assessment.