Method Article

Méthode d'empalement de microélectrode pour enregistrer le potentiel de membrane d'une artère cérébrale moyenne cannulated

DOI:

10.3791/59072

July 2nd, 2019

In This Article

Summary

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L'objectif principal de cet article est de fournir des détails sur la façon d'enregistrer le potentiel membranaire (Vm) de l'artère cérébrale moyenne en utilisant la méthode d'impalement de microélectrode. L'artère cérébrale moyenne cannulated est équilibrepour obtenir le tonus myogénique, et la paroi du vaisseau est empalé à l'aide de microélectrodes à haute résistance.

Abstract

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Le potentiel membranaire (Vm) des cellules musculaires vasculaires lisses détermine le tonus des vaisseaux et donc le flux sanguin vers un organe. Les changements dans l'expression et la fonction des canaux ioniques et des pompes électrogéniques qui régulent Vm dans les conditions de la maladie pourraient potentiellement altérer Vm, tonalité vasculaire, et le flux sanguin. Ainsi, une compréhension de base de l'électrophysiologie et les méthodes nécessaires pour enregistrer avec précision Vm dans des états sains et malades sont essentiels. Cette méthode permettra de moduler Vm à l'aide de différents agents pharmacologiques pour restaurer Vm. Bien qu'il existe plusieurs méthodes, chacune avec ses avantages et ses inconvénients, cet article fournit des protocoles pour enregistrer Vm à partir de vaisseaux de résistance cannulés tels que l'artère cérébrale centrale en utilisant la méthode d'empalement de microélectrode. Les artères cérébrales moyennes sont autorisées à obtenir un tonus myogénique dans une chambre myographique, et la paroi du vaisseau est empalée à l'aide de microélectrodes à haute résistance. Le signal Vm est recueilli à l'aumoyen d'un électromètre, numérisé et analysé. Cette méthode fournit une lecture précise du Vm d'une paroi de navire sans endommager les cellules et sans changer la résistance de membrane.

Introduction

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Le potentiel membranaire (Vm) d'une cellule se réfère à la différence relative de charge ionique à travers la membrane plasmatique et à la perméabilité relative de la membrane à ces ions. Le Vm est généré par la distribution différentielle des ions et est maintenu par des canaux ioniques et des pompes. Les canaux ioniques tels que K ,NaetCl contribuent substantiellement au vmau repos . Les cellules musculaires vasculaires et lisses (VSMC) expriment plus de quatre types différents de canaux K1, deux types de canaux Ca 2(VGCC) (VGCC)2, plus de deu....

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Protocol

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Les rats mâles ont été logés dans l'établissement de soins aux animaux de l'UMMC, qui est approuvé par l'Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care (AAALAC). Les animaux ont eu un accès gratuit à la nourriture et à l'eau tout au long de l'étude. Les animaux ont été maintenus dans un environnement contrôlé avec une température de 24 à 2 oC, des niveaux d'humidité de 60 à 80 % et des cycles de lumière/obscurité de 12 h. Tous les protocoles ont été approuvés par le Comité des soins et de l'utilisation des animaux de l'UMMC.

1. Préparation de l'équipement

  1. Placez un amplificateur d'électromètre différentiel ....

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Results

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La méthode présentée peut être utilisée de façon fiable pour enregistrer Vm dans des navires cannulés. Une brève procédure décrivant comment isoler le MCA du cerveau est présentée à la figure 1A. Après avoir séparé le cerveau du crâne, le MCA a été disséqué et placé dans un plat de Petri contenant le PSS bas de calcium. Une partie du tissu conjonctif qui a été attaché a également été disséqué avec MCA utilisant des ciseaux de ressort et des forceps.......

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Discussion

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Cet article fournit les étapes nécessaires sur la façon d'utiliser une méthode d'empalement de microélectrode forte pour enregistrer Vm à partir d'une préparation de navire cannulated. Cette méthode est largement utilisée, et offre des enregistrements cohérents de haute qualité de Vm qui répondent à un large éventail de questions expérimentales.

Certaines considérations critiques et des étapes de dépannage sont décrites ici pour assurer le succès de la méthode. La qualité.......

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Disclosures

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Les auteurs n'ont rien à révéler.

Acknowledgements

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Ces travaux ont été appuyés en partie par des subventions du programme de recherche de soutien intra-muros (IRSP) de l'UMMC, AHA Scientist Development Grant (13SDG14000006) accordéeà Mallikarjuna R. Pabbidi.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Dissection instruments
Aneshetic VaporiserParklandscientifique V3000PK
Dissection microscopeNikon Instruments Inc., NYEclipse Ti-S
Kleine Guillotine Type 7575Harvard Apparatus, MA73-198
Littauer Bone CutterOutils de haute science16152-15
Moria MC40 Pince ultra fineOutils de science fine11370-40
Ciseaux chirurgicaux Sharp-BluntOutils de science fine14008-14
SutureAppareil de Harvard72-3287
Ciseaux à ressort VannasOutils de science fine15018-10
Instruments d’électrophysiologie
Caméra à dispositif à couplage de chargeQimaging, , BCRetiga 2000R
Amplificateur électromètre différentielWPIFD223A
Transducteur de pression en ligneHarvard Apparatus, MAMA1 72-4496
MicromanipulateurThor labsPCS-5400
MicroélectrodesWarner Instruments LLC, CTG200-6,Micro
Fil (seringue en microfibre)WPIMF28G67-5
Porte-microélectrodesWPIMEH1SF
MyographLiving Systems Instrumentation, VTCH-1-SH
ExtracterSutter Instrument, San Rafael, CAP-97
Table sans vibrationsTMC3435-14
< strong>Softwares
Clampex 10Dispositifs
p Clamp 10Dispositifs
Logiciel d’imagerieNikon, NYNIS-elements
Chemicals
NaClSigmaS7653
KClSigmaP4504
MgSO4SigmaM7506
CaCl2 SigmaC3881
HEPESSigmaH7006
GlucoseSigmaG7021
NaH2PO4SigmaS0751
NaHCO3SigmaS5761
moléculairesmoléculaires

References

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  1. Nelson, M. T., Quayle, J. M. Physiological roles and properties of potassium channels in arterial smooth muscle. American Journal of Physiology. 268, C799-C822 (1995).
  2. Hughes, A. D. Calcium channels in vascular smooth muscle cells. Journal of Va....

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Membrane PotentialMicroelectrode ImpalementMiddle Cerebral ArteryVascular Smooth MuscleElectrophysiology RecordingMyograph ChamberBorosilicate MicroelectrodesPotassium Chloride FillingElectrometer AmplifierCannulated Vessel Preparation

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