패치 클램프 전기생리학
패치 클램프 기법은 이온 채널 거동을 이해하기 위한 다목적 전기생리학적 도구입니다. 모든 세포에 이온 채널이 발현되지만, 패치 클램프 기법을 연구하기 위한 일반적인 세포의 대부분에는 뉴런, 근섬유(muscle fiber), 심근세포(cardiomyocyte), 단일 이온 채널을 과발현하는 난모세포(oocyte)가 포함됩니다.
단일 이온 채널의 전도도를 평가하기 위해, 마이크로전극이 세포막에 고저항의 밀폐를 형성하면 대상 이온 채널을 포함한 세포막의 패치를 제거합니다. 또는, 마이크로전극이 세포막에 밀폐를 형성하게 하고 이 작은 패치를 파열시키면, 전극이 전세포에 전기적으로 접지할 수 있게 됩니다. 이후, 전압을 적용하면 전압 클램프가 형성되며, 막 전류가 측정됩니다. 전류 클램프는 막 전위라고 불리는 막 전압의 변화를 측정하는 데 사용될 수도 있습니다. 세포막 내의 전압 또는 전류의 변화는 차단되거나 개방된 채널에 화합물을 적용하여 바꿀 수 있습니다. 이러한 기법을 통해 연구자들은 이온 채널이 정상 상태와 질병 상태에서 어떻게 거동하며, 어떻게 서로 다른 약물, 이온, 다른 분석물이 이러한 조건을 변형하는지를 이해할 수 있게 됩니다.
Axon Instruments를 이용한 패치 클램프 워크플로
Axon Instruments® 포트폴리오는 증폭기, Digitizer, 소프트웨어, 액세서리를 포함하여 패치 클램프 기법에 사용할 수 있는 종합적인 솔루션을 제공합니다. 당사의 동급 최고 분석기기는 가장 작은 단일 채널에서부터 가장 큰 육안상 기록에 이르는 전 범위의 패치 클램프 기법 실험의 편의성을 높입니다. Axon pCLAMP 11 소프트웨어군을 추가하면 정교하고 효율적인 실험과 더 고품질의 데이터 생성이 가능한 능률적인 워크플로우를 만들 수 있습니다. 전기생리학 실험실 셋업에 대해 더 자세히 알아보기>
- 용액 준비 – 전극 내 용액 및 전극 외 용액을 만듭니다. 삼투압과 pH값을 조정합니다.
- 세포 또는 뇌 절편 준비 – 배양된 세포, 분리된 뉴런, 뇌 절편 또는 전체 동물을 준비합니다.
- 피펫 당김 및 연마 – 기록 전극을 준비합니다. 유리 모세관을 당기고 피펫 팁을 연마합니다.
- 관류 시스템 설정 - 관류 시스템 및 데이터 획득 소프트웨어를 설정합니다. 시스템이 차폐되어 있는지 확인합니다.
- 세포 패칭 – 조작기를 사용하여 피펫이 세포막에 접촉하도록 합니다. 고저항의 전기적 밀폐가 형성되었는지 확인하십시오.
- 신호 획득 및 증폭 – 신호가 증폭됩니다. 최상의 결과를 얻으려면, 연구에 알맞은 유형의 증폭기를 사용하고 있는지 확인하십시오.
- 신호 디지털화 – 아날로그 신호를 디지털화한 뒤 신호를 분석할 수 있습니다.
- 데이터 수집 및 분석 – pCLAMP 11 소프트웨어군을 사용하면 보다 빠른 데이터 분석과 정밀한 측정을 위해 더 길고 정교한 프로토콜을 프로그래밍할 수 있습니다.
패치 클램프 전기생리학 기초의 바로가기 링크:
단일 채널부터 전세포, 세포 외 필드 전위 기록에 이르는 패치 클램프 기법에 대해 자세히 알아보십시오.