Способ измерения ионного тока биологической мембраны клетки Советский патент 1991 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к медицине, а именно к биофизическим исследованиям клеток живых организмов, и может быть использовано при электрофизиологических и фармакологических исследованиях.

Целью изобретения является упрощение способа.

П р и м е р 1. Нервная клетка - нейрон виноградной улитки. В примере проведена регистрация кальциевого тока. Нервная клетка помещается в физиологический раствор, содержащий 80 мМ хлористого натрия, 10 мМ хлористого кальция, 5 мМ хлористого калия, 5,72 мМ соды, при комнатной температуре и рН раствора 7,5. В клетку вводятся электроды, клетка раздражается электрическим током прямоугольной формы амплитудой 10 А, длительностью 1мс.Эта стимуляция клетки вызывает появление потенциала действия

амплитудой 90 мВ и длительностью 20 мс, который регистрируется на запоминающем устройстве. При помощи ионов кадмия 10 М (селективного блокатора кальциевого тока нейронов улитки) блокируется целевой кальциевый ток. При помощи дифференциального усилителя на клетке фиксируется потенциал действия (зарегистрированный на запоминающем устройстве). Регистрируется внешний ток амплитудой 1X10 А, который генерируется дифференциальным усилителем для компенсации заблокированного кальциевого тока. Внешний компенсационный ток измеряется и принимается за целевой кальциевый ток, протекающий через клеточную мембрану во время потенциала действия.

П р и м е р 2. Мышечная клетка - клетка скелетной мышцы лягушки. В примере проведена регистрация натриевого тока Клетка

а

00

о о о о

помещается в физиологический раствор, содержащий 115 мМ NaCI, 2 мМ CaCIa, 10 мМ трис-HCI, 10 мМ глюкозы, при комнатной температуре и рН 7,4. В клетку вводятся два электрода, клетка раздражается электрическим током прямоугольной формы амплитудой 10 Аи длительностью 0,1 мс. Эта стимуляция клетки йыйУва ет появление потенциала действия амплитудой 100 мВ и длительностью 2 мс. Потенциал действия регистрируется на запоминающем устройстве. Целевой натриевый ток блокируется тетрадотоксином М. При помощи дифференциального усилителя на клетке фиксируется потенциал действия (зарегистрированный на запоминающем устройстве). Дифференциальный усилитель генерирует внешний ток амплитудой А, необходимый для компенсации заблокированного тока. Этот внешний компенсационный ток измеряется и принимается за целевой.

ПримерЗ. Растительная клетка - клетка харовых водорослей Nltella. В примере приведена регистрация хлорного тока, протекающего через мембрану во вреМя потенциала действия. Клетка харовых водорослей помещается в водный раствор, содержащий 1 мМ NaCI, 0,1 мМ KCI и 0,2 мМ CaCIa, при комнатной температуре и рН 6. В клетку вводятся два электрода, клетка раздражается электрическим током прямоугольной формы амплитудой А и длительностью 100 мс. Эта стимуляция клетки вызывает появление потенциала действия амплитудой 90 мВ и длительностью 2 с, который регистрируется на запоминающем устройстве. При помощи блокатора хлорного тока этакриновой кислоты 10 М блокируется целевой хлорный ток. При помощи дифференциального усилителя на клетке фиксируется потенциал действия (зарегистрированный на эапоминающем устройстве). Регистрируется внешний ток амплитудой А, который генерируется дифференциальным усилителем для компенсации заблокированного хлорного тока. Этот внешний компенсационный ток измеряется и принимается за целевой.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ отличается простотой, с этим связанной уменьшенной трудоемкостью, а

также однозначностью полученных результатов.

Формула изобретения Способ измерения ионного тока биологической мембраны клетки путем помещения ее в физиологический раствор с рН от 6 до 9 при температуре от 4 до 37° С, введения в клетку электродов, раздражения ее электрическим током в течение 0,1-100 мс, многократной регистрации потенциала действия клетки в пределах изменения амплитуды тока от 10 до А при полном блокировании всех ионных токов, кроме измеряемого, и определения последнего посредством составления математической модели и математического расчета, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, блокируют измеряемый ионный ток раствором блокатора в концентрации от

до 10 М и восстанавливают потенциал действия до его первоначального значения раздражением клетки внешним током, величину которого принимают равной величине измеряемого ионного тока.

Изобретение относится к медицине, а i-менно к биофизическим исследованиям клеток живых организмов. Цель изобретения - упрощение способа. Сущность изобретения заключается в том, что в клетку вводят два электрода, измеряют потенциал действия клеточной мембраны, записывают его на запоминающее устройство, затем блокируют измеряемый ионный ток, а потенциал действия восстанавливают до его первоначального значения воздействием на мембрану клетки внешнего тока, величину которого принимают равной величине измеряемого ионного тока. (Л С