Patch-clamp: відмінності між версіями

[[Файл:Блок-схема-Patch-Clamp.png|міні|255x255пкс|Блок-схема одного з методів [[Patch-clamp]]]]

'''Patch-clamp''' (метод локальної фіксації [[різниця потенціалів|потенціалу]] [[клітинна мембрана|клітинної мембрани]] ) — один з методів [[електрофізіологія|електрофізіології]], що дозволяє фізично ізолювати фрагмент клітинної мембрани з наявними в ньому [[іонні канали|іонними каналами]], задавати певну різницю потенціалів через цей фрагмент, створювати з обох боків мембрани середовище з певним іонним складом та вимірювати при цих добре контрольованих умовах [[електричний струм]] через канали. Назва походить від [[англійська мова|англійського]] ''patch'' — латка, та ''clamp'' — тут: захоплення, фіксація.

Суть методу полягає в наступному: у [[Клітина|клітину]] вводяться два [[Електрод|електроди]], ще один — електрод порівняння — залишається поза клітиною. Перший внутрішньоклітинний електрод служить для вимірювання трансмембранної [[Різниця потенціалів|різниці потенціалів]] (тобто різниці потенціалів між ним і електродом порівняння), другий може подавати струм. Використання одного і того ж електрода для подачі [[Електричний струм|струму]] і вимірювання різниці потенціалів неможливо. Справа в тому, що такий електрод має вхідний електричний опір близько , що можна порівняти з опором клітинної мембрани, тому, якщо через систему «електрод-клітина» тече струм, то падіння напруги на електроді виявиться порівняним з падінням напруги на мембрані, при чому не існує способу виділити ці дві частини.

 

'''Транспортери''' — це білки, які утворюють з речовинами, що переносяться, комплекс з одного боку мембрани; після чого міняють конформацію так, що речовина, яка транспортується, опиняється по іншу сторону мембрани, і там її звільняють. Зазначимо, що найважливіший транспортер в клітинах [[еукаріоти|еукаріот]] — це натрієво-калієва помпа, яка активно переносить за цикл своєї роботи 3 іони [[натрій|Na]]⁺ з клітини та 2 іони [[калій|K]]⁺ в клітину, використовуючи енергію [[АТФ]]. Одна молекула цього транспортеру виконує приблизно 10³ циклів за [[секунда|секунду]].

 

 

Далі, за наявності такого каналу і потоку іонів крізь нього, буде переноситися і заряд — тобто виникати електричний струм, який можна вимірювати. Провідність одиночного каналу у відкритому стані коливається, в залежності від типу каналу, від 1-2 до 30-50 піко[[сименс]]ів, тому при різниці потенціалів в 100 мВ спостерігається струм в декілька піко[[ампер]]ів.

 

=== Perforated patch ===

 

По-перше, порівняно з класичним whole-cell mode, [[електричний опір]] доступу (що складається із опору піпетки та опору з'єднання піпетка-клітина) є значно вищим. Це знижує ступінь розрізнення [[електричний струм|електричного струму]], підвищує електричний шум при записі та збільшує всі помилки, що виникають завдяки флуктуаціям опору повного [[електричне коло|кола]] (від електроду в піпетці до електроду в навколоклітинному розчині). По-друге, для того, щоб антибіотик виконав описану дію, потрібно доволі багато часу (до 30 хвилин), що суттєво зменшує корисний час експерименту. І по-третє, антибіотик пошкоджує мембрану в місці прилягання до піпетки, що призводить до швидшого руйнування гігаомного контакту і також зменшує ефективний експериментальний час. Таким чином, цей варіант методу може бути ефективно застосований тільки в експериментах, які не потребують тривалого часу для виявлення досліджуваних ефектів.

 

== Див. також ==

* B.Sakmann, E.Neher. Single-channel recording. (1995)