MXPA06012907A - Sistema y aparato de perfusion para registros automatizados tipo parche-pinza de canales multiples, utilizando configuracion de celula completa dentro-fuera. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan un sistema y un metodo para mediciones tipo parche-pinza de alto rendimiento, para estudiar el efecto de varias sustancias quimicas sobre canales de transferencia de iones. Son establecidas una o mas configuraciones de parche-pinza, cada una de ellas comprende una celula sellada a una pipeta. Las pipetas son fijadas a un soporte de pipetas. El soporte de pipetas y una placa que comprende una o mas cavidades son movidos relativamente de manera que cada celula esta dentro de una cavidad. Son medidas las propiedades electricas de las celulas.

Description

SISTEMA Y APARATO DE PERFUSIÓN PARA REGISTROS AUTOMATIZADOS TIPO PARCHE-PINZA DE CANALES MÚLTIPLES, UTILIZANDO CONFIGURACIÓN DE CÉLULA COMPLETA DENTRO-FUERA Campo de la Invención La invención se refiere a sistema de canales múltiples para ejecutar técnicas tipo parche-pinza para el estudio de membranas biológicas. Más particularmente, esta invención se refiere a sistemas tipo parche-pinza que tienen requisitos de alto rendimiento y bajo volumen. La invención más ampliamente se refiere a probar los efectos electrofisiológicos de fármacos y otras sustancias químicas. La invención también presenta un aparato para la selección química de alto rendimiento y métodos de uso de la misma.

Antecedentes de la Invención Muchos procesos celulares son controlados a través de cambios en el potencial de membrana celular debido a la acción de proteínas portadoras y los canales iónicos . La s proteínas portadoras fijan solutos específicos, transfiriéndolos a través de la bicapa lipídica de membranas celulares biológicas, experimentando cambios estructurales que exponen el sitio de fijación o enlace del soluto secuencialmente sobre un lado de la membrana y después en el otro . REF . 1 76844 A diferencia de las proteínas portadoras, las proteínas de canal iónico son proteínas transmembranales que forman poros en membranas biológicas que permiten que los iones y otras moléculas pasen de un lado al otro. Existen varios tipos de canales iónicos, por ejemplo, "canales de fuga", "canales accionados por voltaje", "canales accionados por ligando" y canales modulados por interacciones con proteínas, tales como las G-proteínas. Las proteínas de canal iónico en primer lugar median la permeación de un ion particular. Por ejemplo, han sido identificados canales de sodio (Na+) , potasio (K+) , cloruro (Cl") , y calcio (Ca2+) . Los canales iónicos son responsables en gran medida de la creación del potencial de membrana celular, que es la diferencia en carga eléctrica en los lados opuestos de la membrana celular (B. Alberts et al., supra) . La amplia variedad de proteínas portadoras y canales iónicos representa una rica colección de nuevas dianas u objetivos para agentes farmacéuticos. Se sabe que muchas sustancias químicas, compuestos y ligandos afectan la actividad de las proteínas portadoras y/0 canales iónicos. La actividad de canal iónico puede ser medida usando la técnica del análisis tipo parche-pinza. La idea general de aislar eléctricamente una porción (parche) de membrana usando una micropipeta y estudiar las proteínas del canal en esa porción bajo condiciones de pinza de voltaje fue descrita por Neher, Sakmann, y Steinback en "The Extracellular Patch Clamp, A Method For Resolving Currents Through Individual Open Channels En Biological Membranes," Pflueger Arch. 375; 219-278, 1978. La técnica tipo parche-pinza representa un desarrollo importante en biología y medicina. Por ejemplo, la técnica permite la medición del flujo iónico a través de proteínas simples de canal iónico, y permite el estudio de respuestas simples de canal iónico a fármacos. Brevemente, en una técnica tipo parche-pinza estándar, una pipeta de vidrio delgado (con una punta típicamente de cerca de 1 µm de diámetro) es presionada contra la superficie de una membrana celular. La punta de la pipeta se adhiere firmemente a la célula y aisla unas pocas proteínas del canal iónico en una pequeña porción (parche) de membrana. La actividad de esos canales puede ser medida eléctricamente (registro de canal único) o, alternativamente, la porción de membrana puede ser rota permitiendo que sea medida la actividad de canal de toda la membrana celular (registro de célula completa) . Durante el registro de canal simple o de célula completa, la actividad de subtipos individuales de canal puede ser adicionalmente resuelta imponiendo una "pinza de voltaje" a través de la membrana. A través del uso de un bucle de retroalimentación, la "pinza de voltaje" impone un gradiente de voltaje a través de la membrana, limitando y controlando la actividad global de canal y permitiendo la resolución de subtipos discretos de canal. La resolución temporal y el control de voltaje en tales experimentos son impresionantes, frecuentemente en el intervalo de milisegundos o incluso de microsegundos . Sin embargo, un obstáculo importante de la técnica tipo parche-pinza como método general en detección farmacológica ha sido el número limitado de compuestos que podrían ser probados por día. Aparte de eso, las técnicas estándar están adicionalmente limitadas por la baja velocidad de cambio del compuesto de muestra, y la precisión espacial requerida por las pipetas de parche-pinza. Un factor importante que limita el rendimiento de la técnica tipo parche-pinza es el sistema de perfusión, que dirige el compuesto de prueba disuelto hacia células y parches. En otras palabras, las células son perfundidas (es decir, bañadas) en una solución, y el compuesto de prueba es dirigido hacia la solución, de manera que su efecto en la célula pueda ser medido. En configuraciones tradicionales de tipo parche-pinza, son colocadas células en grandes cámaras experimentales (pozos de 0.2-2 mi), que son continuamente perfundidos con una solución salina fisiológica. Son entonces aplicadas sustancias químicas conmutando la entrada de la cámara a una válvula conectada a un pequeño número de frascos de solución que contienen la(s) sustancia (s) química (s). Sin embargo, esta técnica posee varios inconvenientes. Primeramente, el número de compuestos diferentes que puede ser conectado a la misma vez es limitado por el número de frascos de alimentación. Segundo, los volúmenes requeridos para las muestras de prueba y fluido de soporte requieren grandes cantidades de sustancias químicas costosas. Tercero, el tiempo requerido para cambiar la composición del soluto alrededor de las células y parches sigue siendo alto, y esto es un paso limitador de la velocidad. Consecuentemente, ha habido varias tentativas de aumentar la capacidad de rendimiento de los registros mediante parche-pinza. El desarrollo de sistemas sofisticados para aplicación local de compuestos para activar canales regulados por neurotransmisores, como el capilar U y otros sistemas, ha reducido los tiempos efectivos de aplicación. Sin embargo, es bastante grande el volumen de la solución en baño intercambiado por estos sistemas de aplicación rápida. Tales requisitos de gran volumen limitan el uso de estos procedimientos en la industria médica debido a los altos costos del reactivo y el extenso tiempo requerido para probar decenas de miles de sustancias químicas en concentraciones variadas. Estos sistemas de la técnica anterior están adicionalmente limitados por la inflexibilidad y baja capacidad de los sistemas de alimentación que llenan el U-capilar, que son virtualmente idénticos a los sistemas usados en experimentos convencionales con parche-pinza. La solicitud de los Estados Unidos No. 09/900,627 presentada el 6 de julio de 2001 por eaver et . al. (" eaver") revela un sistema que puede medir propiedades eléctricas de células. El sistema de Weaver no usa una punta de pipeta para adherirse a las membranas celulares. Más bien, a pluralidad de poros en una superficie porosa se pegan y adhieren a una pluralidad de membranas celulares. Un lado de la superficie porosa es conectado a un electrodo tierra, y el otro lado es conectado a un electrodo de medición. En una modalidad de realización donde la superficie porosa es un microchip, cada célula puede ser conectada a sus propios electrodos de medición y de tierra, permitiendo mediciones específicas para la célula. Cuando soluciones de prueba son aplicadas a uno o más lados de la superficie porosa, un registro por parche-pinza puede ser medido para las células adheridas. El sistema puede ser automatizado de manera que múltiples superficies porosas sean probadas simultáneamente en una placa de pozos múltiples. La solicitud de Patente de los Estados Unidos N° 10/239,046 (Pub. No. US 2003/0139336 Al) presentada el 21 de marzo de 2001 por Norwood et . al. ("Norwood") proporciona un sistema automatizado para establecer una configuración tipo parche-pinza. El sistema de Norwood está limitado a fijar una pipeta parche a una célula localizada en la interfaz líquido-aire de un líquido suspendido, tal como una gota de líquido suspendida de la parte inferior de un tubo capilar. Aumentando (o disminuyendo) la presión dentro del tubo hace que el menisco, la interfaz líquido-aire, se abulte hacia fuera (o hacia dentro) . En el sistema de Norwood, la célula está fuera de la pipeta parche antes de ser acoplada. También, el sistema de presión de aire es aplicado a un segundo tubo que sujeta y suspende el líquido celular; la presión de aire no es aplicada a la pipeta parche en sí. Patentes de los Estados Unidos Nos. 6,063,260, 6,117,291, y 6,470,226 a Olesen et . al. (colectivamente, "Olesen") revelan un sistema tipo parche-pinza de alto rendimiento en el cual un sistema de control computarizado a motor hace que una pipeta parche se acople a una célula automáticamente seleccionada de un baño celular. La punta de la pipeta y la célula permanecen entonces fijadas en una cámara de perfusión para mediciones por parche-pinza. Un automuestreador controla una válvula que alternadamente dirige fluido de varias fuentes hacia la cámara de perfusión, incluyendo una o más soluciones de sustancias químicas de prueba y soluciones de lavado. De esta forma, en el sistema de Olesen un número de tubos y bombas son usados para bombear sustancias químicas de prueba y baños de lavado hacia y desde la cámara de perfusión. La patente de los Estados Unidos No. 6,048,722 a Farb et . al. ("Farb") revela un sistema de perfusión automático de tipo parche-pinza que perfunde células parcheadas con una pluralidad de soluciones de prueba y de lavado. Las soluciones de prueba y de lavado drenan de una pluralidad de depósitos a través de un recolector de cilindros múltiples hacia una cámara de registro, que contiene una célula parcheada. Una válvula controla cuál solución perfunde la célula en un momento dado. Como en el sistema de Olesen, el sistema de Farb involucra un número de tubos y bombas para bombear sustancias químicas de prueba y baños de lavado hacia y desde la cámara de registro. Las descripciones de Weaver, Norwood, Olesen, y Farb son incorporadas a la presente por referencia en su totalidad. Persiste la necesidad de métodos más rápidos y baratos de detección de alto rendimiento. Tales detectores de alto rendimiento podrían ser inestimables para la investigación e identificación de agentes que modulen la actividad del canal iónico. A su vez, tales agentes podrían ser útiles para el tratamiento de diversas enfermedades.

Breve Descripción de la Invención De acuerdo con una modalidad de realización de la invención, es indicado un sistema y método para mediciones de alto rendimiento por parche-pinza para estudiar el efecto de varias sustancias químicas sobre canales de transferencia iónica. Son establecidas una o más configuraciones tipo parche-pinza, cada una de ellas comprendiendo una célula sellada a una pipeta. Las pipetas son fijadas a un soporte de pipetas . El soporte de pipetas y una placa comprendiendo una o más cavidades son movidos relativamente de manera que cada célula está dentro de una cavidad. son medidas las propiedades eléctricas de las células. De acuerdo con otra forma de realización de la invención, es indicado un medio legible por computadora codificado con código de programa de computación para automatizar un sistema de medición por parche-pinza. El código de programa es efectivo para realizar los siguientes pasos . Una o más células son cargadas en una o más puntas de una o más pipetas. Una o más pipetas son fijadas a un soporte de pipetas . El soporte de pipetas y una placa que comprende una o más cavidades son movidos relativamente de manera que cada una de una o más células esté dentro de cada una o más primeras cavidades, respectivamente. Por lo menos una propiedad eléctrica de cada una de una o más células es medida. De acuerdo con otra forma de realización de la invención, es indicado un aparato para medición de las propiedades de una membrana. Un soporte de pipetas es acoplado a una o más pipetas, donde cada pipeta está adaptada para proporcionar un sello de alta resistencia eléctrica con una membrana en una configuración tipo parche-pinza en la punta de cada pipeta. Una plataforma motorizada comprende una o más placas de cavidades múltiples. Un controlador motorizado es configurado para mover relativamente la plataforma motorizada y el soporte de pipetas, de modo que cada punta de una o más pipetas esté dentro de una o más cavidades . La invención presenta un sistema para parche-pinza de canales múltiples y utiliza el sistema para detección de sustancias químicas tales como fármacos. En particular, el sistema puede ser usado para acelerar el estudio del efecto de compuestos de sustancias químicas sobre la transferencia de canales iónicos. Una modalidad de realización de la invención posibilita la prueba de las regiones intracelulares de canales iónicos para una célula entera. Otra forma de realización de la invención presenta una configuración de célula completa suficientemente estable para permitir realizar pruebas múltiples en células simples. Otra forma de realización de la invención posibilita una configuración de célula completa que tiene una alta característica de difusión que permite que la célula sea lavada de fármacos rápidamente, acelerando el proceso de detección de canales iónicos.

Una modalidad de realización de la invención puede ser usada para efectuar mediciones y registros de una sola célula. Otra modalidad de realización de la invención puede ser usada para el registro automatizado por parche-pinza donde múltiples células simples son conectadas a múltiples electrodos. La automatización de un tipo parche-pinza de acuerdo con esta forma de realización reduce errores asociados con manipulaciones manuales y análisis de forma de onda. La automatización de una pluralidad de parche-pinzas de acuerdo con esta modalidad aumenta la velocidad y el rendimiento de los experimentos por parche-pinza. En particular, automatización permite la sincronización precisa de la aplicación del agente (por ejemplo, la adición de sustancias químicas, compuestos, o ligandos) y mejora la calidad de los datos experimentales reduciendo errores inadvertidos, variaciones idiosincrásicas en protocolo entre diferentes investigadores, y ruido causado por manipulaciones manuales. Como la eficiencia y velocidad de las pruebas son aumentadas, la automatización permite detecciones en masa, paralelas, de grandes bibliotecas de sustancias químicas. Esto es especialmente ventajoso para agentes de detección que afectan la actividad de canal iónico y de esta forma las propiedades celulares eléctricas (por ejemplo, condiciones de la membrana celular) . Otra modalidad de realización de la invención 1 apalanca la tecnología existente y simplifica los procedimientos existentes para reducir el costo del proceso automatizado de tipo parche-pinza. En otra forma de realización de la invención, es proporcionado un aparato para realizar mediciones de alto rendimiento por parche-pinza. El aparato comprende componentes electrónicos convencionales para la realización de mediciones por parche-pinza, comprendiendo: un plataforma principal, un amplificador principal, y un electrodo; un soporte de pipetas de canales múltiples para sujetar una ó más pipetas durante mediciones por parche-pinza; un sostén de pipetas para sujetar una ó más pipetas en una orientación vertical; una plataforma para sujetar el sostén de pipetas y una ó más placas de compuestos de cavidades múltiples, las placas de compuestos comprenden un compuesto de prueba; un sistema de control de presión de aire, capaz de mover una célula hacia la punta de una pipeta; un Robot de tornillo de transmisión XYZ para controlar el movimiento de la plataforma en las direcciones x, y, z, las placas de compuestos, el sostén de pipetas; y un sistema de adquisición y control de datos para adquisición de datos, controlar el movimiento del robot, y ajustar las presiones de aire. Este aparato es particularmente ventajoso ya que los equipos y robótica de manipulación automática están disponibles comercialmente. Por ejemplo, un sistema de este tipo de robótica automatizada es el BiSlide XYZ disponible en Velmex, Inc. Otra modalidad de la invención presenta un sistema de lavado de fluido para retirar compuestos de prueba de las células, comprendiendo uno ó más recipientes cilindricos o cónicos capaces de ser perfundidos con un líquido, y una bomba conectada a los recipientes; la bomba capaz de perfundir el recipiente con un líquido. El sistema de lavado de fluido puede comprender opcionalmente aspas internas usadas para dirigir el movimiento fluido del líquido. En otra modalidad de la invención, es proporcionado un método para realizar mediciones por parche-pinza. El método comprende: crear un parche-pinza de configuración de célula completa dentro- fuera colocando, por lo menos, una célula dentro de la punta de por lo menos una pipeta y entonces exponer la célula al aire ambiental; posicionar una placa de compuesto que comprende una serie de compuestos de prueba de manera que se acople a una primera fila de pipetas; efectuar una medición por parche-pinza de las célula ya que está en contacto con el compuesto de prueba; desacoplar la placa de compuesto del soporte de pipetas; efectuar un paso de enjuague; posicionar la placa de compuesto de manera que se acople a una segunda fila de pipetas; efectuar una medición por parche-pinza de la(s) célula (s) ya que está en contacto con el compuestos de prueba; y repetir los pasos de enjuague y medición todas las veces que se desee, en donde la misma placa de compuesto ó una diferente placa de compuesto es acoplada a una fila de pipetas durante cada repetición. Otra modalidad de la invención está dirigida a un método de realizar mediciones de alto rendimiento por parche-pinza, que comprende cargar una célula en una pipeta, donde dicha pipeta comprende un electrodo; colocar la pipeta en un sostén de pipetas, el sostén de pipetas está localizado en una plataforma móvil, en donde la plataforma es capaz de sostener una ó más placas de compuestos y/o un sistema de lavado de fluido; mover la plataforma relativamente al soporte de pipetas, donde el soporte de pipetas está conectado a un sistema de control de presión de aire, y donde la pipeta es posicionada de manera para unirse al soporte de pipetas; mover la plataforma relativamente al soporte de pipetas, donde la pipeta es desenganchada del sostén de pipetas, y donde la pipeta es establemente unida al soporte de pipetas; mover la plataforma relativamente al soporte de pipetas, donde la punta de la pipeta es contactada con la placa de compuesto, la placa de compuesto que comprende una pluralidad de cavidades que comprenden un primer conjunto de compuestos de prueba; usar el sistema de control de presión de aire para posicionar la célula en la punta de la pipeta, donde la célula está en contacto con el electrodo y el primer compuesto de prueba; y medir la actividad eléctrica de la célula contactada con el primer compuesto de prueba.

En una modalidad alternativa del método de conducción de mediciones de alto rendimiento por parche-pinza, después que es medida la actividad eléctrica de la célula contactada con el primer compuesto de prueba, la placa y el soporte son relativamente movidos nuevamente de manera que las pipetas sean retiradas del primer conjunto de cavidades y después insertadas en un segundo conjunto de cavidades en la misma placa. Las células son nuevamente retiradas y re- insertadas en un nuevo conjunto de cavidades, y el proceso de retirada e inserción puede ser repetido cualquier número de veces. Un sistema de lavado y el soporte pueden ser movidos relativamente de manera que las células sean insertadas en el sistema de lavado, y el sistema de lavado puede lavar las células pasando líquido de lavado sobre las células . Las células pueden ser lavadas antes ó después de cada medición de célula, ó en otros momentos. Los anteriores y otros objetivos, ventajas y atributos característicos de la invención se tornarán evidentes a partir de la siguiente descripción de ciertas formas de realización ilustrativas de la misma, consideradas conjuntamente con los dibujos acompañantes, donde números de referencia semejantes significan elementos semejantes en todas las diversas figuras.

Breve Descripción de las Figuras La FIG. 1 muestra una vista superior de un sistema modelo de topo parche-pinza, de canales múltiples. La FIG. 2 muestra una vista frontal del sistema de pipeta de canales múltiples de la FIG. 1. La FIG. 3 muestra un Robot de tornillo de transmisión XYZ ejemplar. Las FIGS . 4A-4C ilustra un subconjunto ejemplar de soporte de pipetas. Las FIGS. 5A-5D ilustra un subconjunto ejemplar de sostén de pipetas. La FIG. 6 ilustra una placa ejemplar. La FIG. 7 ilustra un sistema ejemplar de control de presión de aire. La FIG. 8 ilustra un recipiente ejemplar de lavado de pipetas. La FIG. 9 muestra un diagrama de flujo que ilustra un método ejemplar para realizar mediciones por el tipo parche-pinza . Las FIGS. 10A-10C muestran un proceso ejemplar de colocar una célula en una configuración dentro- fuera. La FIG. 11 ilustra un circuito electrónico equivalente, ejemplar, de la porción o parche de célula completa " dentro- fuera " . La FIG. 12 ilustra un gráfico que muestra corrientes de potasio de un tipo parche-pinza de configuración dentro- fuera, que muestra el efecto de 4-AP y un lavado. La FIG. 13 ilustra un gráfico que muestra una amplitud de corriente pico, estable, de un parche-pinza de configuración dentro-fuera, ejemplar. La FIG. 14 ilustra un gráfico que muestra corrientes de potasio salientes de un parche-pinza ejemplar de configuración dentro-fuera, con compuestos de prueba. La FIG. 15 ilustra un gráfico que muestra el comportamiento de amplitud de corriente de potasio de un parche-pinza ejemplar de configuración dentro-fuera, como una función de voltajes de membrana aplicados. La FIG. 16 ilustra un gráfico que muestra el comportamiento de corriente de potasio de un parche-pinza de configuración dentro-fuera, con la sustancia química 4-AP. La FIG. 17 ilustra un gráfico que muestra la huella temporal de la amplitud de corriente de potasio de un parche-pinza ejemplar de configuración dentro-fuera.

Descripción Detallada de la Invención La materia de interés de esta invención se refiere a la Solicitud de los Estados Unidos titulada "Sistema de Perfusión Rápida y Técnica por parche-pinza utilizando un Sistema de Cámara de Interfaz con Requerimientos de Alto Rendimiento y Bajo Volumen", presentada el 3 de mayo de 2004 bajo Caso del Abogado No. 38523.000061. Esta solicitud es incorporada a la presente como referencia en su totalidad. Una modalidad preferida de la invención es mostrada en las FIGS. 1-10. Una plataforma 1 puede ser usada para sostener una ó más placas 3, de compuestos, de cavidades múltiples, el sostén de pipetas 7, y opcionalmente un sistema de lavado de fluido 21. Las pipetas 40 son precargadas con células 30 a ser probadas. El sostén de pipetas 7 puede ser usado para almacenar las pipetas 40 con células precargadas 30. Un área de disposición 49 puede ser opcionalmente usada para recoger pipetas usadas y desechadas 40. Un soporte 5de pipetas que comprende conectores de soporte 17 está configurado para sujetar y suspender las pipetas 40 durante el proceso de parche-pinza. Una plataforma 6 puede ser usada para mantener los componentes electrónicos de etapa principal 18 y los conectores de soporte 17. Un sistema 70 de control de presión de aire puede ser usado para empujar y halar células 30 y/o manipular las pipetas 40. Para lavar las puntas de las pipetas 40 entre cada fila de cavidades 3A, a sistema de fluido separado 21 puede ser usado para retirar compuestos. Un robot 23 puede ser usado para controlar el movimiento de la plataforma 1, de la placa 3 con 96-cavidades o pozos, y/o el soporte 5 de pipetas. Un sistema 25 de adquisición y control de datos puede ser usado para adquirir datos, controlar el movimiento del robot 23, y ajustar las presiones de aire. La FIG. 1 muestra la vista superior de un sistema tipo parche-pinza de canales múltiples de acuerdo con una modalidad de la invención. El sistema comprende un Robot XYZ 23, una plataforma 1 movida a motor, un sostén 7 de pipetas para almacenar pipetas, placas 3 de cavidades comprendiendo uno ó más depósitos 3A, una área de disposición 49 para pipetas usadas, un soporte 5 de pipetas que comprende conectores 17 de soporte, y componentes electrónicos 18 de etapa principal. Una jaula de Faraday 20 rodea y envuelve el sistema de parche-pinza. La plataforma móvil 1 es preferentemente lo suficientemente grande como para acomodar una ó más placas de compuestos de cavidades múltiples 3, uno ó más sostenes de pipetas y un sistema de lavado de fluido 21. (Un dibujo isométrico de la plataforma 1 es mostrado en la FIG. 6.) La plataforma 1 es preferentemente accionada a motor, y más preferentemente es accionada por un robot 23 de tornillo de transmisión de 3 ejes, que utiliza motores de movimento gradual (ver FIG. 3) . Como es mostrado en la FIG. 1 la plataforma 1 puede ser atornillada a un carro que es montado en un tornillo guía o de transmisión. Un robot 23 de tornillo de transmisión de 3 ejes es disponible comercialmente, y puede ser comprado de Velmex, Inc.

La plataforma móvil 1 es acoplada a la placa de cavidades y al sostén de pipetas precargado 7. Por ejemplo, las placas de cavidades 3 y los sostenes de pipetas 7 pueden ser plataformas que descansan en y/o son fijadas a la plataforma móvil 1. La plataforma 1 es movible en las direcciones x, y, z. De esta forma, la plataforma 1 puede ser movida hacia arriba, abajo, izquierda, derecha, diagonalmente en cualquier dirección, ó en cualquier trayectoria no lineal tridimensional. La plataforma 1 es configurada para mover las placas de cavidades 3 y el sostén de pipetas 7. Por ejemplo, éste puede mover el sostén de pipetas 7 y las placas de cavidades 3 (en momentos diferentes) hacia una posición directamente debajo del soporte de pipetas 5. Cada una ó más placas de cavidades múltiples 3 comprenden preferentemente una ó más cavidades 3A. Como se utiliza en la presente, el término "cavidad" o "pozo" se refiere a cualquier superficie capaz de contener un pequeño volumen de líquido. Esto incluye depósitos y depresiones, así como superficies planas donde un pequeño volumen de líquido forma una gota definida de líquido, mantenida unida por la tensión superficial del líquido. La placa de cavidades 3 puede tener una alta concentración de cavidades superficiales 3A, tal como placas de 48 a 384 cavidades, donde las cavidades superficiales 3A están distribuidas en filas y/o columnas sobre la placa de cavidades 3, tal como en una configuración matricial 8 x 12. Por ejemplo, la placa 3 puede comprender una placa de compuesto, de formato de 48 (6X8) ó de 96 (8X12) cavidades. Este arreglo es útil para automatizar el llenado de las cavidades 3A y poner en contacto las puntas de las pipetas 40 con el líquido en las cavidades 3A. La alta densidad de cavidades 3A por placa de compuesto preferentemente reduce la cantidad de sustancia química ó compuesto de prueba que es requerido durante las pruebas, y acelera el movimiento entre cavidades. Las cavidades 3A son configuradas para contener una ó más sustancias de prueba, soluciones neutras, soluciones de lavado. La sustancia de prueba puede comprender un fármaco u otra sustancia química. Preferentemente, la sustancia de prueba comprende una sustancia química que tiene un efecto sobre los canales iónicos de una membrana. La solución neutra puede comprender cualquier líquido inerte, tal como una solución acuosa o salina inerte. Preferentemente, la solución neutra no reacciona químicamente ni interfiere con la célula y membrana celular. La solución de lavado puede comprender cualquier solución que pueda lavar una célula, por ejemplo, retirando por lavado la sustancia de prueba. Cada cavidad 3A puede mantener preferentemente un volumen mínimo de líquido (tal como un volumen de solución de prueba) de cerca de 10 µL y un volumen líquido máximo de cerca de 10 mL.

Estos volúmenes corresponden al volumen de solución de prueba requerido para realizar una medición exacta por parche-pinza. Los volúmenes mínimos que pueden ser acomodados por las cavidades 3A pueden ser 10 µL, 20 µL, 30 µL, 50 µL, y 80 µL. Los volúmenes máximos que pueden ser acomodados pueden ser 0.5 mL, 1 mL, 2 mL, y 5 mL. El volumen de la solución de prueba puede ser cualquier combinación de esos valores máximo y mínimo; por ejemplo, el volumen puede estar entre 30 µL y 0.5 mL, ó entre 50 µL y 5 mL. Más preferentemente, el volumen está entre 20 µL y 1 mL. Por ejemplo, puede existir una placa de 96 cavidades donde cada cavidad está diseñada para contener hasta 0.3-0.35 mL de solución. Las cavidades 3A pueden también comprender una solución neutra tal como una solución salina. Por ejemplo, algunas de las cavidades 3A (ó filas de cavidades) pueden comprender una sustancia de prueba en una ó más concentraciones diferentes, mientras otras cavidades (ó filas de cavidades) , en la misma ó diferente placa, pueden contener una solución neutra ó una solución de lavado. El sostén 7 de pipetas puede comprender cualquier medio para sostener y/o almacenar una ó más pipetas. El sostén de pipetas 7 puede comprender una pluralidad de mecanismos de sujeción 7A, tales como aberturas circulares de forma y tamaño tal que una pipeta pueda ser insertada en la abertura 7A y ser mantenida en su lugar por la pared de la abertura 7A. Por ejemplo, una pipeta puede tener una punta de pipeta que sea más estrecha que la abertura 7A, y una porción central de la pipeta puede ser más ancha que la abertura 7A. Cuando una pipeta es insertada en el sostén de pipetas 7, la punta de la pipeta puede caber a través del orificio, pero la porción más ancha de la pipeta puede acoplarse a la abertura 7A, y hacer que la pipeta sea mantenida en su lugar por la abertura 7A. El sostén de pipetas 7 puede por ende sostener una ó más pipetas antes (ó después) de mediciones por parche-pinza. El sostén de pipetas 7 es fijado a la plataforma móvil 1. Las pipetas sujetas por el sostén de pipetas 7 pueden ser movidas moviendo la plataforma 1. Por ejemplo, las pipetas precargadas pueden ser movidas vía la plataforma móvil 1 de manera que sean sujetas al soporte de pipetas 5 (ver FIG. 4B) . El soporte de pipetas 5 es también configurado para sujetar pipetas, aunque es preferentemente no-acoplado a la plataforma móvil 1. Pipetas sujetas por el sostén de pipetas 7 pueden ser transferidas para el soporte de pipetas 5 moviendo la plataforma 1 (y consecuentemente el sostén de pipetas 7) de manera que las pipetas sujetas por el sostén de pipetas 7 están directamente debajo el soporte de pipetas 1. El sostén de pipetas 7 puede entonces ser movido hacia arriba en dirección al soporte 5, de manera que las 4 pipetas se acoplan al soporte 5. Por ejemplo, las pipetas pueden ser insertadas en el soporte, donde el soporte es configurado para fijarse a las pipetas. El sostén de pipetas 7 puede entonces ser bajado, y el sostén de pipetas 7 no estará más acoplado a las pipetas . En una forma de realización, el sostén de pipetas 7 libera su asa sobre las pipetas, después que las pipetas son acopladas al soporte de pipetas 5. Usando la plataforma móvil 1 para mover las placas de cavidades 3 hacia arriba en dirección al soporte de pipetas 5, la célula en la punta de la pipeta puede ser efectivamente insertada en la sustancia de prueba (ó fluido de lavado) en una cavidad 3A. En este punto, pueden ser tomadas mediciones por parche-pinza usando electrodos y los componentes electrónicos de etapa principal 18, como es explicado anteriormente. De acuerdo con la presente invención, los aparatos mostrados utilizan electrónica convencional para mediciones por parche-pinza, incluyendo un amplificador de parche-pinza de etapa principal HEKA EPC9/ y/o cualesquier otros amplificadores comercialmente disponibles ó fabricados localmente y uno ó más electrodos. Preferentemente, los aparatos de la invención utilizan amplificadores que son diseñados para procesar datos de canales múltiples y facilitar registros simultáneos. La corriente, el voltaje, la resistencia, la capacitancia, y otros registros eléctricos pueden ser adquiridos para cada amplificador. La filtración de datos y procesamiento de analógico a digital pueden ser aplicados, y los datos pueden ser almacenados en una computadora, por ejemplo, el sistema 25 de adquisición y control de datos. Los componentes electrónicos de etapa principal 18 están configurados para controlar los componentes electrónicos de mediciones por parche-pinza. Tales componentes electrónicos son bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, los componentes electrónicos de etapa principal 18 pueden comprender un amplificador de 2 canales HEKA EPC9. Los componentes electrónicos de etapa principal 18 son usados en conjunto con un amplificador principal y uno ó más electrodos. Por ejemplo, la electrónica 18 puede medir el voltaje y/o corriente a través de uno ó más electrodos conectados a la electrónica 18, como en una medición por parche-pinza. En tal medición por parche-pinza, un electrodo separado (preferentemente alambre) sirve como un electrodo de referencia, y el otro electrodo sirve como el electrodo de medición. Los conectadores 17 conectan los componentes electrónicos de etapa principal 18 a los electrodos, al sistema 25 de adquisición y control de datos y desde el electrodo de referencia a la plataforma principal. El sistema de adquisición y control de datos 25 puede comprender un procesador, una base de datos, y/o una computadora. El sistema 25 de adquisición y control de datos es acoplado, preferentemente vía alambres, a los componentes electrónicos de etapa principal 18. El sistema 25 de adquisición y control de datos puede también ser acoplado (por ejemplo, vía alambres y otros mecanismos de control electrónico) al sistema de control de presión de aire 70, al robot 23, y a la plataforma 1. El sistema 25 de adquisición y control de datos controla el movimiento del robot 23, los componentes electrónicos de parche-pinza y captura de señales, y el control de presión de aire. Por ejemplo, un programa tal como la interconexión visual básica 6.0 (u otro programa) puede ser utilizado para coordinar el software 25 de etapas XYZ-3D de Velmex, el software de Pulsos de HEKA, y las señales hacia y desde el sistema de control de presión de aire 70. El software controla la operación de los componentes 1, 70, 23, y cualesquiera otros componentes electrónicos en el sistema. Por ejemplo, el software puede controlar las funciones de medición de electrodos para tomar mediciones por parche-pinza. El software de computadora para controlar y monitorizar aparatos automatizados de electrofisiología celular, ha sido descrito en detalle y es bien conocido en la técnica (ver, por ejemplo, Pat. de los Estados Unidos No. 6,048,722 a Farb et . al. Preferentemente, el software ó rutina de automatización integra la administración de la sustancia química ó compuesto de prueba, el control de instrumentos, la adquisición de datos, y el análisis de forma de onda a través de una interconexión en pantalla. Por ejemplo, un usuario puede interactuar con y/o controlar la operación del sistema parche-pinza de la FIG. 1 usando entradas de computación tradicionales tal como un ratón, teclado, palanca, u otro dispositivo de entrada. De esta manera, todos los aspectos de la sesión de registro por parche-pinza pueden ser controlados a través de la interconexión en pantalla usando el ratón (u otro dispositivo de entrada) para ajustar los controles de instrumentos. Por ejemplo, pueden ser desarrollados protocolos automatizados para iniciar y llevar a cabo experimentos de dosis-respuesta, potencial de inversión, efecto modulador y de aplicación repetitiva con el simple apretar de una tecla. Aparte de eso, rutinas de análisis de forma de onda pueden medir automáticamente parámetros tales como la amplitud de respuesta, el tiempo de inicio, y constante de tiempo de desensibilización, y luego guardar esta información directamente en un disco, tal como un disco acoplado al sistema 25 de adquisición y control de datos . La jaula de Faraday 20 rodea el sistema parche-pinza (ver FIG. 2) . La jaula de Faraday 20 elimina campos eléctricos no deseados dentro de la jaula, tales como aquellos que podrían de otra manera ser causados por fuentes fuera de la jaula. Esto es ventajoso porque las mediciones por parche-pinza requieren mediciones electrónicas altamente sensibles que podrían ser afectadas por campos eléctricos no deseados. De esta forma, la Jaula de Faraday 20 envuelve los componentes de medición de parche-pinza (tal como las pipetas, células, y electrodos) y separa los mismos del sistema 25 de adquisición y control de datos y otros componentes eléctricos y el cableado, que podrían causar interferencia eléctrica indeseada con mediciones por parche-pinza. El área de disposición 49 es un área donde las pipetas usadas pueden ser almacenadas después que sean realizadas las mediciones por parche-pinza. Por ejemplo, aplicando un pulso de alta presión a las pipetas 40 mientras las mismas están fijas al soporte de pipetas 5, las pipetas pueden ser expulsadas del soporte 5 hacia el área de disposición 49. Las pipetas pueden también simplemente ser dejadas caer en el área de disposición 49, por ejemplo, si el soporte de pipetas 5 afloja su unión a las pipetas u de otra manera desengancha las pipetas. Pueden ser considerados otros métodos de transferencia de una ó más pipetas u otros objetos de un lugar a otro. La FIG. 2 muestra la vista frontal derecha del sistema de pipeta de canales múltiples de la FIG. 1. La FIG. 2 muestra la plataforma de soporte 6, el sistema de control de presión de aire 70, el sistema 25 de adquisición y control de datos, el Robot XYZ 23, la plataforma móvil 1, una ó más placas de cavidades 3, el sostén de pipetas 7, y la Jaula de Faraday 20. La plataforma de soporte 6 puede soportar los componentes electrónicos de etapa principal 18 y/o el soporte de pipetas 5 (no mostrado) . La plataforma de soporte 6 puede comprender cualquier plataforma de soporte como es bien conocido en la técnica. Preferentemente la plataforma de soporte 6 es estacionaria. Sin embargo, en una forma de realización, la plataforma de soporte es un dispositivo móvil que puede mover el soporte de pipetas 5. Por ejemplo, la plataforma de soporte 6 puede hacer que el soporte de pipetas se mueva a una posición arriba del área de disposición 49, de manera que las pipetas puedan ser dejadas caer desde el soporte de pipetas 5 en el área de disposición 49. El sistema 70 de control de presión de aire es configurado para controlar la presión de aire dentro de cada pipeta. Aplicando presión de aire dentro de la pipeta, el sistema 70 de control de presión de aire puede hacer que una célula dentro de la pipeta se mueva hacia la punta de la pipeta, como es descrito adicionalmente en la FIG. 10. La FIG. 3 muestra una forma de realización modelo del robot 23 con mayor detalle. Como es mostrado en el diagrama, el robot 23 comprende una plataforma motorizada en 3 ejes (vía motores de movimiento gradual) de Telmex, controlada por una computadora personal vía el protocolo de comunicación RS232. Una placa de Plexiglás que comprende placas de 48 (ó 96, etc.) cavidades es acoplada a la Plataforma Velmex de 3 ejes. El robot 23 preferentemente controla el movimiento de la plataforma, y de esta forma controla el movimiento de la placa 3 de cavidades, el sostén 7 de pipetas y/o el sistema 21 de lavado de fluido. Como es discutido anteriormente, los movimientos del robot 23 pueden ser controlados por un sistema 25 de adquisición y control de datos. FIG. 4A-4C muestran el soporte de pipetas 5 de acuerdo con una forma de realización de la invención. El soporte de pipetas 5 preferentemente comprende conectores de soporte 17 que pueden ser usados para sujetar y suspender las pipetas 40 durante el proceso de parche-pinza. El soporte de pipetas 5 puede, por ende, ser capaz de acolplarse a las pipetas 40 (ó, alternativamente, las pipetas 40 puede ser capaces de sujetarse al soporte de pipetas 5) . El soporte 5 de pipetas puede sujetar las pipetas 40 en una posición constante y sustancialmente vertical. El soporte 5 de pipetas puede también ser usado para conectar el sistema de control de presión de aire 70 y el electrodo de referencia 45. Debe ser notado que para cada canal en el sistema corriente, puede haber dos electrodos: un electrodo fuera de la pipeta parche (baño y/o electrodo de referencia 45) y un electrodo 4 dentro de la pipeta parche. Ambos electrodos 4, 45 pueden ser acoplados al mismo amplificador. El amplificador puede medir corriente y/o voltaje entre esos dos electrodos 4, 45. La información de la medición puede ser usada para medir propiedades de la membrana celular. Debe ser adicionalmente notado que la pipeta puede ser una pipeta de vidrio, una pipeta parche o un microelectrodo, dependiendo de su forma y resistencia eléctrica. FIG. 4A muestra una vista superior del soporte 5 de pipetas. El soporte 5 de pipetas comprende a pluralidad de aberturas 51 para acomodar una ó más pipetas 40. Una abertura menor 52 cerca de cada abertura grande 51 puede acomodar electrodos de referencia 45 (por ejemplo, electrodos de baño) que puede ser usada para efectuar mediciones por parche-pinza. Orificios de soporte 53 pueden ser usados para sujetar el soporte, por ejemplo, usando un tornillo u otro dispositivo de acoplamiento. La FIG. 4B muestra una vista lateral en sección transversal de ocho pipetas 40 y electrodos de referencia 45 mantenidos en una orientación vertical constante mediante el soporte 5 de pipetas. La presión de aire en la pipeta es aplicada vía el puerto lateral del sostén 57. Las pipetas 40 pueden comprender cualquier dispositivo tubular ó cualquier porción de un dispositivo que sea de forma tubular y/o cilindrica. La pipeta 40 es hueca en uno o ambos extremos. Por ejemplo, la pipeta 40 puede ser cualquier tubo capilar, tal como una micropipeta. La pipeta comprende una punta de la pipeta 40A. La punta 40A preferentemente defines una abertura que es de forma aproximadamente circular. La punta de la pipeta 40 puede ser de un tamaño y forma que permita que sea acoplada a una célula 30 ó membrana celular 30A (ver FIGS. 10A-10C) , tal como de un mamífero, insecto, anfibio, u otra célula. Por ejemplo, la abertura de la punta 10A puede tener un diámetro de aproximadamente 0.1 a 10 micrómetros. Preferentemente, la abertura de la punta 10A tiene un diámetro de aproximadamente 1 micrómetros. Cuando la pipeta 40 es acoplada a una célula 30, es a veces llamada de pipeta de parche. Como es utilizado en la presente, el término "pipeta de parche" se refiere a cualquier tubo usado en técnicas de parche-pinza que se acoplan a una célula 30. Preferentemente, la pipeta 40 puede ser fabricada de cualquier material no conductor, que se adhiera firmemente a membranas biológicas, que tenga propiedades dieléctricas ventajosas para mediciones por parche-pinza, y que sea sustancialmente inerte a una amplia gama de sustancias químicas. Más preferentemente, la pipeta 40 es fabricada de vidrio y/o plástico (por ejemplo poliestireno) .

En una modalidad de realización de la invención, un tubo de poliuretano colocado entre el conectador dentado y la T dentada, puede ser usado para sujetar las pipetas 40 en posición y mantener una conexión hermética para el sistema 70 de control de presión de aire. El soporte de pipetas 5 puede sujetar y asegurar las pipetas 40 en varios puntos a lo largo del eje de cada pipeta 40 para sujetar cada pipeta 40 en su lugar. La punta de cada pipeta 40 puede extenderse más allá de la superficie de soporte de pipetas 5 de manera que las puntas de las pipetas 40 sean expuestas para más fácil acceso a la célula 30, para mediciones por parche-pinza y lavados de célula. Una posición sustancialmente vertical de una pipeta 40 ayuda a estabilizar la célula 30 en la punta de la pipeta 40, para mediciones por parche-pinza. Una posición constante es útil para mantener el gigasello entre la célula 30 y la punta de la pipeta 40A. También, típicamente las células 30 son más densas que el fluido 41 dentro de las pipetas 40, y de esta manera una posición vertical de las pipetas ayuda a mantener las células en la punta inferior 40A de las pipetas 40. La FIG. 4C muestra una vista lateral en sección transversal de una pipeta simple 40 (de la FIG. 4B) acoplada al soporte de pipetas 5. Como es mostrado en la FIG. 4C, cada pipeta puede ser mantenida en su lugar por un tubo 54 de poliuretano (u otro polímero ó material similar) . Por ejemplo, la pipeta 40 puede ser acoplada al soporte de pipetas 5 cuando la plataforma motorizada 1 hace que el soporte de pipetas 5 se acople a las pipetas 40. Por ejemplo, el soporte de pipetas 5 puede "agarrar" la pipeta 40 desde el sostén de pipetas 7. Al "agarrar" cada pipeta (y/o "agarrando" un conjunto de pipetas 40 al mismo tiempo) , la pipeta 40 puede ser insertada en el soporte de pipetas 5 en la posición mostrada en la FIG. 4C. Como es mostrado en la FIG. 4C, la pipeta puede extenderse verticalmente a través de un orificio en el soporte de pipetas 5, a través de un soporte plástico inferior 59 fijado al soporte de pipetas 5, y hacia arriba a través de tubería 54. La punta superior 40B de la pipeta 40 puede estar entre el soporte plástico inferior 59 y un soporte plástico superior 55. La pipeta 40 puede consecuentemente ser mantenida en su lugar mediante el soporte de pipetas 5, soporte plástico 59, y tubería 54. La punta superior 40B puede ser abierta de manera que el aire pueda entrar y dejar la pipeta a través de la punta 40B. Debe ser apreciado que la tubería 54 y algunos de los otros elementos mostrados en la FIG. 4C pueden ser de forma cilindrica o de otra forma circular, aunque esta vista lateral en sección transversal no muestre la forma circular. Por ejemplo, la tubería 54 puede comprender una pieza única de tubería cilindrica que se extienda arriba y abajo de la página del diagrama, y puede definir una cavidad que puede contener una porción de la pipeta 40, soportes de plástico 56, y aire que puede fluir hacia o desde la pipeta 40. El soporte plástico superior 55 puede comprender una forma de "T" dentada. Una porción de cara hacia abajo puede comprender un soporte plástico dentado 56 que se extiende en la dirección de la pipeta 40. Una porción de cara hacia arriba puede comprender una porción sólida 55A que permita que el electrodo 4 pase (por ejemplo, hacia el DAS 25) pero que de otra manera cree un sello hermético alrededor del electrodo 4 y evita que el aire escape hacia o desde el soporte plástico 55. Una porción horizontal puede comprender otro soporte plástico dentado 56 acoplado a (y rodeado por) una tubería flexible 58. La tubería flexible 58, el oporte plástico superior 55, y la tubería flexible 56 pueden juntos comprender un trayectoria hermética al aire (y cambios en la presión de aire) para viajar entre el controlador de presión 73 y la pipeta 40. El tubo de poliuretano 54 puede conectar soportes plásticos 56. Los soportes plásticos 56 pueden comprender conexiones dentadas para ayudar a asegurar un sello hermético entre el tubo 54 y los soportes plásticos 56, lo que puede ayudar a evitar que aire de fuera entre en la pipeta 40. Para una pipeta dada 40, el tubo 54 (como es mostrado en las FIG. 4B y 4C) puede extenderse verticalmente desde un soporte plástico 59 acoplado a la pipeta 40 o a otro soporte plástico 55 situado sobre el borde superior de la pipeta 40B. El soporte plástico 59 puede ser acoplado al soporte de pipetas 5. Las pipetas 40 pueden ser ajustadas a presión a la tubería de polímero 54 (que puede ser flexible) entre los soportes plásticos 56. La pipeta 40 puede forzar la tubería 54 a expandirse y después a contraerse a lo largo de la pared exterior de la pipeta, por ejemplo, cuando la pipeta es primero insertada en la posición mostrada en la FIG. 4B. Otro equipo de tubería 58 (ó posiblemente la misma tubería 54) puede conectarse al controlador de presión 73 (ver FIG. 7). La tubería 54, 58 y soportes plásticos pueden comprender una conexión continua, hermética, entre el controlador de presión 73 (no mostrado) y el interior de la pipeta 40. En otras palabras, la tubería puede proporcionar una trayectoria de aire, desobstruida, continua, entre el controlador de presión 73 y la pipeta 40. Cada pipeta 40 puede tener un sistema de tubería separada 58 que conecte al controlador de presión 73. De esta manera, el gigasello para cada pipeta puede ser separadamente creado y monitorizado. En otras modalidades de realización, las pipetas 40 pueden compartir una conexión. Cada pipeta 40 preferentemente comprende un electrodo 4 (ver también FIGS 10A-C) . El electrodo 4 puede estar dentro de la pipeta 40, y puede ser conectado a un amplificador electrónico. Como es utilizado en la presente, el término "electrodo" se refiere a un transmisor físico ó conductor de señales eléctricas desde la solución de la pipeta solución hacia el amplificador. Cuando el electrodo 4 está dentro de la pipeta 40 y tocando la solución capilar 41, la pipeta 40 es un electrodo parche. Como es utilizado en la presente, el término " electrodo parche " se refiere a una pipeta parche adicionalmente comprendiendo un electrodo 4, todos los cuales se fijan a la célula (no mostrado) . Consecuentemente, los términos "electrodo parche" y "electrodo capilar" son intercambiables para los propósitos de esta invención. El electrodo 4 puede ser fijado a un dispositivo (por ejemplo, un amplificador tipo parche-pinza) que mide corriente y/o voltaje entre el electrodo 4 y otra referencia, tal como un electrodo de referencia ó baño 45. En algunas formas de realización, uno ó más de los electrodos 4, 45 pueden comprender un microelectrodo. Como es utilizado en la presente, el término "microelectrodo" se refiere a un electrodo parche de tamaño apropiado para registrar señales de células individuales 30. Preferentemente la punta del electrodo parche 4 es colocada en contacto con una célula (ó una solución 41 en contacto con la célula) para permitir medir propiedades eléctricas de la célula 30 en una configuración de parche-pinza. Como es utilizado en la presente, el término "parche-pinza" se refiere a una configuración de electrodo parche que permite el registro de señales de una membrana biológica colocando un electrodo parche en contacto con una pequeña área de la membrana celular 30A. El parche-pinza puede ser un "parche-pinza de célula completa" (ver FIG. 10A-C) que se refiere a una configuración de electrodo parche que permite el registro de señales de toda la membrana de una célula 30, colocando un electrodo parche 4 en contacto con una pequeña área de la membrana celular 30A y después rompiendo la pequeña área de membrana 30A (el "parche"). Generalmente, esto puede ser hecho como un "célula-completa dentro-fuera" cuando una célula es colocada dentro de la pipeta 40 y la porción de membrana es rota vía la exposición al aire. Como es mostrado en las FIG. 4B y 4C, el extremo del electrodo parche 4 que está dentro de la pipeta 40 puede tener un rizo. En algunas modalidades de realización, el rizo evita problemas de adhesión o interferencia cuando la pipeta 40 es empujada hacia arriba a través del soporte 5 y hacia la tubería flexible 54 que crea el sello. Las FIG. 5A-5D muestran una forma de realización modelo del sostén de pipetas 7. La FIG. 5A muestra la vista superior del sostén de pipetas 7, y la FIG. 5B muestra una vista lateral del sostén de pipetas 7. El sostén de pipetas 7 puede incluir cualquier superficie con uno ó más orificios, surcos, ó dispositivos de acoplamiento para permitir que las pipetas 40 sean sujetas sobre el mismo ó almacenadas en el mismo. Por ejemplo, las pipetas 40 pueden ser insertadas en orificios en el sostén de pipetas 7, de manera que las pipetas 40 descansen en el sostén de pipetas 7 en una posición vertical ó sustancialmente vertical, donde el sostén de pipetas 7 es una superficie generalmente plana en el plano horizontal. Las puntas de las pipetas 40 pueden unirse a través de la parte inferior del sostén de pipetas, y lo restante de las pipetas 40 puede proyectarse sobre la superficie del sostén de pipetas 7 (ver FIG. 5A-D) . El sostén de pipetas 7 puede comprender una pluralidad de aberturas 71 para acomodar pipetas precargadas 40 antes que las pipetas 40 sean cargadas en el soporte de pipetas 5. Una abertura menor 72 próxima a cada abertura grande 71 puede acomodar electrodos de referencia 45. Preferentemente, el sostén de pipetas 7 posee múltiples filas de aberturas 71 para sostener múltiples agrupaciones de pipetas precargadas 40. Por ejemplo, una agrupación de pipetas puede contener células de un tamaño dado, edad, historial de medición, tipo, temperatura, solución de baño, u otra característica similar. El sostén de pipetas 7 puede también comprender una pata de soporte 702, que puede soportar el sostén de pipetas 7 y mantener el sostén 7 a una distancia suficiente del piso (u otra superficie) de manera que una pipeta 40 en el sostén no puede tocar el piso mientras se encuentre en el sostén de pipetas 7. En una forma de realización preferida de la invención, el sostén de pipetas 7 sostiene las pipetas precargadas 40 en una orientación sustancialmente vertical, de manera que el soporte de pipetas 5 pueda fácilmente acoplarse a las pipetas 40. Las pipetas precargadas 40 en el sostén de pipetas 7 pueden ser cargadas en el soporte de pipetas 5 cuando el robot 23 mueve las pipetas 40 a una posición debajo del soporte de pipetas 5, y después levanta el sostén de pipetas 7 de manera que las pipetas 40 sean sujetas por el soporte de pipetas 5. FIG. 5C y 5D muestran dos enfoques diferentes para sujetar las pipetas 40 en su lugar usando un sostén de pipetas 5, que puede sujetar la(s) pipeta (s) en su lugar antes de establecer una configuración parche-pinza y/o antes de efectuar mediciones por parche-pinza. La FIG.5C muestra un enfoque que usa estrechamiento de orificio ó insertos para mantener las pipetas 40 suspendidas sobre la plataforma 1 (ver FIG. 1) . Una pipeta 40 puede ser insertada en un orificio estrechado 701. El orificio 40 puede ser de una amplitud tal que la pipeta 40 no pueda pasar a través del orificio sin contactar la superficie interna del orificio 701, es decir, la superficie interna del sostén de pipetas 7. Como resultado de la fricción entre el orificio 701 y la pipeta 40, el sostén de pipetas 7 puede efectivamente agarrar la pipeta 40 y evitar que la misma se mueva verticalmente a través del sostén 7. El sostén 7 también evitará el movimiento lateral de la pipeta en cierto grado . La FIG. 4D muestra otro enfoque que puede utilizar la naturaleza elástica de anillos tóricos de polímero deformable, para mantener la pipeta 40 en su lugar. Aquí, el sostén de pipetas 7 puede comprender un soporte superior e inferior 704, 705 y un accionador 703 que controla el movimiento de los soportes 704, 705. Una pipeta 40 es insertada a través de un orificio en un soporte superior 704 y otro orificio correspondiente en un soporte inferior 705. En el momento mostrado en la FIG. 4D, la pipeta 40 no es necesariamente sostenida firmemente en su lugar. Es decir, la pipeta 40 puede ajustarse flojamente dentro de los soportes superior e inferior 704, 705. En particular, la pipeta 40 puede no contactar los anillos tóricos superior e inferior 706, 707 que pueden ser acoplados a los soportes superior e inferior 704, 705, respectivamente. Es decir, el diámetro interior 708 de los anillos tóricos puede ser mayor que el diámetro de la pipeta 40. De esta forma, para mantener la pipeta 40 en su lugar durante este tiempo, un humano u otro medio de sujeción pueden sostener la pipeta 40 o de otra manera evitar que la pipeta 40 se deslice a través de los orificios en los soportes 704, 705. Alternadamente, los orificios pueden ser de un tamaño suficientemente pequeños para que la fricción entre la superficie de los orificios y la pipeta 40 pueda evitar que la pipeta 40 se mueva verticalmente. Una vez que la pipeta 40 está en la posición mostrada en la FIG. 4D, un accionador 703 puede hacer que los soportes superior e inferior 704, 705 se muevan uno hacia el otro. El accionador 703 puede ser accionado a motor o accionado neumáticamente. A medida que los soportes 704, 705 son puestos en contacto (no mostrado) , los anillos tóricos superior e inferior 706, 707 pueden contactar mutuamente y comprimirse. La compresión del anillo tórico puede hacer que el diámetro interior 708 de cada anillo tórico se reduzca (por ejemplo, los anillos tóricos puede aplastarse) . El movimiento de los dos soportes 704, 705 acercando uno al otro puede dar como resultado la compresión adicional del anillo tórico y adicionalmente la reducción en el tamaño del diámetro interior 708. El diámetro del anillo tórico puede eventualmente ser reducido de manera que los anillos tóricos 706, 707 contacten y agarren la pared externa de la pipeta 40. En este punto, la pipeta 40 puede ser efectivamente sostenida en su lugar por los anillos tóricos 706, 707. Las FIG. 5C y 5D muestran, cada una, una pipeta y debe ser apreciado que el enfoque mostrado en los diagramas puede ser usado para cualquier número de pipetas 40. Por ejemplo, el sostén de pipetas 5 en la FIG. 5C puede sujetar ocho pipetas 40 en ocho diferentes orificios estrechados en vez de una pipeta simple 40. FIG. 6 muestra una modalidad de realización de la placa de plexiglass 1A, que puede ser un componente de una plataforma accionada a motor 1. La placa de plexiglass 1A puede ser usada para soportar muchos de los dispositivos necesarios para realizar experimentos de parche-pinza. En una forma de realización preferida de la invención, la plataforma movida a motor 1 es usada para soportar las placas de cavidades 3. La FIG. 7 muestra un sistema 70 de control de presión de aire de acuerdo con una forma de realización de la invención. El sistema 70 de control de presión de aire puede comprender (ó ser acoplado a) un sistema 25 de adquisición y control de datos, un regulador/controlador de presión 73 (que puede ser controlado por señal de entrada de voltaje ó corriente, que puede ser controlado por el sistema de control 25), y una fuente de presión de aire (+P) y vacío (-P) 74 para suministrar presión de aire positiva y negativa al controlador de presión 73, respectivamente. Las fuentes de presión de aire y vacío 74, 75 pueden ser conectadas al sistema 70 vía la tubería neumática (no mostrada) . El controlador de presión 73 puede ser acoplado a un puerto de suministro positivo 76 y a un puerto de suministro negativo 77, para recibir los cambios de presión a partir de las fuentes de presión de aire 74, 75. El controlador de presión 73 puede adicionalmente comprender un puerto de entrega 78 para entregar la presión positiva y negativa a la pipeta 40. De esta manera, el DAS 25 puede controlar el controlador de presión 73 de manera que haga que la célula 30 se mueva hacia la punta de una pipeta 40A, se rompa cuando sea expuesta a aire, y después forme un gigasello entre la membrana celular 30a y la punta de la pipeta 40A (ver FIG. 10A-10C) . El sistema 70 de control de presión de aire controla la presión de aire aplicada dentro de las pipetas 40 (no mostrado) . La potencia y la señal del regulador de presión 73 pueden ser controlados por el sistema de adquisición y control de datos 25. Aplicando presión de aire dentro de la pipeta hace que las células 30 migren o fluyan hacia la punta de la pipeta 40A. como es ilustrado en la FIG. 7, la presión de aire puede ser ajustada por el software de coordinación del sistema 25 de adquisición y control de datos, basado en la resistencia medida del sello parche-pinza parche-pinza. Las presiones aplicadas para gigasellos va de 0.049 a 0211 kg/cm2 (0.7 a 3.0 psig). En una modalidad de la invención, el sistema de control de presión de aire 70 puede ser operado de la siguiente manera. Primero, puede ser establecido un punto de ajuste, por ejemplo, vía un programa básico visual. El punto de ajuste puede ser transmitido vía el sistema 25 de adquisición y control de datos al regulador de presión 73. Segundo, el regulador de presión 73 puede entonces cambiar su posición de válvula para satisfacer el punto introducido de ajuste presión, por ejemplo, usando un circuito de control interno proporcional, integral, y diferencial (PID) . Tercero, una señal de presión puede entonces ser transmitida de vuelta hacia el DAS 25 para retroalimentación del usuario. La señal de presión puede ser medida por el regulador de presión 73. Las mediciones de resistencia pueden ser actualizadas, por ejemplo, a una frecuencia de 1-20 Hz (dependiendo de la computadora y del desempeño del DAC 25) , y la presión de aire puede ser actualizada a un nuevo valor de punto de ajuste, por ejemplo, dentro de 500 milisegundos (u otro período de tiempo tal como un segundo) . Estas señales pueden ser transmitidas usando una conexión RS-232, por ejemplo. Varios protocolos de control de presión conocidos en la técnica pueden ser usados para la colocación de las células 30 dentro de las pipetas 40. Estos pueden incluir aplicación de presión de aire en rampa (aumentando continuamente) ó pulsátiles (aumentos graduales) . La FIG. 8 muestra una forma de realización del sistema de lavado de fluido 21. En una forma de realización de la invención, un sistema separado de lavado de fluido 21 puede ser usado para lavar sustancias químicas fuera de la célula 30 antes ó después de una medición por parche-pinza, por ejemplo, para una célula 30 que va a pasar por múltiples pruebas usando parche-pinza. La FIG. 8 muestra un esquema de un sistema de lavado de pipeta 21 en el cual conos o recipientes 22 puede ser prefiundidos para enjuagar pipetas individuales 40 ó filas de pipetas 40. Un cono simple 22 es mostrado, aunque debe ser entendido que pueden ser usados múltiples conos. Por ejemplo, una fila (ó serie de filas) de conos 22 podrían permitir que una fila (ó serie de filas) de pipetas 40 sean lavadas simultáneamente. Una bomba puede ser usada para prefundir la solución de lavado hacia esos recipientes 22. La trayectoria helicoidal de fluido mostrado por la flecha en la FIG. 8 puede ser cuidadosamente controlada para asegurar perturbaciones mínimas del sello celular 30. Preferentemente, esta trayectoria de fluido es efectuada permitiendo que el lavado de fluido entre tangencialmente a la superficie circular de la pipeta. Opcionalmente, pueden ser usadas aspas internas para dirigir el movimiento del fluido. La ventaja del sistema 21 de lavado de fluido es que el mismo permite que sean probados más compuestos. Filas de enjuague son normalmente necesarias para enjuague suficiente entre filas de compuestos de prueba. Sin embargo, un sistema de lavado de fluido 21 podría evitar la necesidad de tales filas de enjuague, permitiendo de esta forma que sean usadas más filas para probar compuestos en lugar de lavado/enjuague. La FIG. 9 ilustra un diagrama de flujo que muestra un método de usar el sistema descrito en la presente (por ejemplo, en la FIG. 1) para medir propiedades de células de acuerdo con una forma de realización de la invención. En este método ejemplar descrito en detalle más adelante, una configuración de parche-pinza es establecida para una pluralidad de micropipetas. Mediciones por parche-pinza son efectuadas para una pluralidad de células, mientras cada célula es expuesta a una sustancia de prueba, tal como un fármaco. Las pipetas y membranas son lavadas, y las membranas pueden entonces ser expuestas a otras sustancias de prueba para mediciones adicionales por parche-pinza. En el paso 1601, células 30 (por ejemplo, células CH0-K1) son cargadas en pipetas 40. Cada pipeta 40 tiene un electrodo dentro de la misma para ser usado para mediciones por parche-pinza. Preferentemente, las células 30 son cargadas inyectándolas en las pipetas 40, mediante una jeringa u otro medio, tal como vía un pequeño tubo capilar, preferentemente vía una aguja capilar WPI, Inc. MicroFil™. En el paso 1602, las pipetas 40 son colocadas en un sostén de pipetas 7, que está ubicado en una plataforma móvil 1. Por ejemplo, ocho pipetas 40 pueden ser colocadas en una fila en el sostén de pipetas 7. La plataforma 1 también sujeta una ó más placas de compuestos de cavidades múltiples 3, cada uno conteniendo compuestos de prueba, sustancias de control, ó soluciones de lavado. Debe ser notado que las células 30 pueden ser cargadas en las pipetas 40 después que las pipetas 40 son colocadas en el sostén de pipetas 7. En el paso 1603, la plataforma 1 es movida con relación a un soporte de pipetas 5 para sujetar establemente las pipetas 40 (tal como una pluralidad de pipetas ordenadas en una fila u otro arreglo) al soporte de pipetas 5. La plataforma puede ser primero movida para alinear el sostén de pipetas 7, en el cual las pipetas 40 son mantenidas en su lugar, con el soporte de pipetas 5. En este paso, el sostén de pipetas 7 puede primero ser movido hacia una posición directamente debajo del soporte de pipetas 5. Entonces, la plataforma 1 puede ser movida hacia arriba en dirección al soporte de pipetas, de manera que las pipetas 40 sujetas por el sostén de pipetas 7 son establemente sujetas al soporte de pipetas 5. El soporte de pipetas 5 puede comprender un dispositivo de acoplamiento para acoplar las pipetas 40 al soporte de pipetas 5. El sostén de pipetas 7 puede entonces ser desacoplado de las pipetas 40, de manera que las pipetas 40 son acopladas solo al soporte de pipetas 5. En una forma de realización preferida, las pipetas 40 son establemente suspendidas del soporte de pipetas 5 en una orientación sustancialmente vertical de manera que la punta de la pipeta 40A quede en una dirección hacia abajo, por ejemplo, hacia el piso. En el paso 1604, presión de aire es aplicada dentro de las pipetas 40 por el sistema de control de presión de aire 21 y hace que cada célula 30 se mueva a través de la pipeta 40. Un método para realizar este paso es descrito en la presente con respecto a la FIG. 7. En una forma de realización preferida, la célula 30 eventualmente alcanzará la punta 40A de la pipeta 40. Durante este paso 1604 un sello apropiado es establecido entre la punta de la pipeta 40A y la membrana celular 30A, por ejemplo, un sello giga-ohm. Cuando el sello es establecido entre la punta de la pipeta y la célula (o porción de la misma, tal como una membrana) , se considera que la célula y pipeta están en una configuración tipo parche-pinza. En la punta de la pipeta 40A, la célula 30 puede ser expuesta al aire ambiente, y como resultado una porción de la pared de la célula 30A puede romperse espontáneamente, creando una configuración " célula-completa dentro-fuera " (ver FIG. 10A-10C) . La presiones típicas usadas para posicionar la célula 30 son 0.049 a 0.211 kg/cm2 (0.7 a 3 psig). Este paso 1604 toma preferentemente entre 2 y 60 segundos, más preferentemente entre 5 y 15 segundos. Una vez que una célula 30 está en posición en la punta de la pipeta 40A, la presión dentro de la pipeta 40 puede ser cambiada a 0.0 kg/cm2 (0.0 psig) (que puede indicar presión diferencial cero) entre el interior de la pipeta y la presión fuera de la pipeta. La presión dentro de la pipeta puede también ser cambiada a 0 a 0.0703 kg/cm2 (0-1 psi) de presión diferencial positiva. Alguna presión positiva podría ser necesaria para asegurar la estabilidad del sello. En lugar de aplicar presión de aire, puede ser usado otro medio de fijar una célula 30 a una punta de la pipeta 40A, tal como los revelados en las solicitudes discutidas anteriormente. También, otros tipos de configuraciones de célula pueden ser alcanzadas además de la configuración de célula completa dentro-fuera. Por ejemplo, si la punta de la pipeta 40 es expuesta a una solución salina u otra que no sea aire, entonces la célula 30 puede no romperse, y la célula 30 puede, en lugar de esto, encontrarse en posición para otros tipos de mediciones por parche-pinza. En el paso 1605, la configuración parche-pinza puede ser verificada para una ó más pipetas 40. Por ejemplo, mediciones de resistencia pueden ser tomadas para verificar que un sello apropiado se ha formado entre la membrana 30A y la punta de la pipeta 40A de una pipeta 40, por ejemplo, un gigasello. Cuando la configuración parche-pinza es verificada, la membranas 30A están listas para mediciones por parche-pinza, talesw como las mediciones de célula-completa dentro-fuera por parche-pinza. El sello puede ser continuamente monitorizado durante as través de los diversos pasos subsiguientes del método descrito en la presente. En el paso 1606, la célula puede ser expuesta al aire. Por ejemplo, la célula puede estar en la punta de la pipeta, y la porción de la membrana celular que no está dirigida hacia dentro de la pipeta ó tocando las paredes de la pipeta puede ser expuesta al aire ambiente. Este paso 1606 puede ocurrir como es descrito para la FIG.10C (ver FIGS .10A-10C) . Al exponerse al aire, la membrana celular puede romperse, y la célula puede entonces estar en una configuración parche-pinza de célula completa dentro-fuera. Debe ser notado que la configuración parche-pinza puede ser verificada en el paso 1605 después de la ruptura de la célula en lugar de antes . En el paso 1607, la placa de cavidades 3 y soporte de pipetas 5 pueden ser relativamente movidos de manera que las membranas 30A, que están localizadas en las puntas 40A de las pipetas 40 sostenidas en su lugar por el soporte de pipetas 5, son insertadas en una ó más primeras sustancias contenidas en las primeras cavidades 3A de la placa de cavidades 3. Las sustancias en las cavidades 3A pueden comprender fármacos de variadas concentraciones, soluciones salinas, soluciones de lavado, sustancias de control, u otras sustancias químicas. Por ejemplo, una cavidad puede contener una solución de fármaco, y otra cavidad puede contener una solución similar pero con una concentración diferente del fármaco. Preferentemente, cada una de las primeras cavidades 3A contiene una sustancia idéntica. Cada sustancia en las cavidades 3A está preferentemente en contacto eléctrico con un electrodo de referencia 45 acoplado a un dispositivo de medición, tal como los componentes electrónicos de etapa principal 18. Por ejemplo, el electrodo de referencia 45 puede estar dentro de la cavidad 3A y en contacto físico con la solución de prueba. De esta manera, el electrodo de referencia 45 puede conducir corriente eléctrica que pasa a través de la sustancia y la membrana 30A con el objetivo de medición por parche-pinza. Durante este paso 1607, las membranas 30A deben estar en contacto con la sustancia y un electrodo, en virtud de la cavidad 3A, y las membranas deben también estar en contacto con otro electrodo 4 localizado dentro de la pipeta 40. El electrodo 4 puede también estar en otro lugar dentro de la pipeta 40 (tal como en el cuerpo principal de la pipeta) , de acuerdo a las técnicas tradicionales de parche-pinza. En el paso 1608, son medidas las propiedades eléctricas de la membrana 30A. Por ejemplo, mediciones por parche-pinza son tomadas para las membranas 30A mientras están en contacto con las primeras sustancias en las primeras cavidades 3A. De esta manera, puede ser medido el efecto de la primera sustancia de prueba sobre los canales iónicos de la membrana, por ejemplo. En formas de realización preferidas, uno ó más de los siguientes parámetros (por ejemplo, propiedades eléctricas) puede ser medidos en la célula 30: la corriente a través de uno ó más electrodos y/o a través de la célula 30 ó membrana celular 30A, el voltaje a través de electrodos y/o a través de la célula 30 ó membrana celular 30A, la resistencia eléctrica, la impedancia, la fluorescencia óptica, la resonancia plasmónica, la resonancia mecánica, la fluidez y/o la rigidez. Las proteínas expresadas en la membrana celular serán sujetas a las fuerzas eléctricas, mecánicas, etc. aplicadas, y de esta forma pueden ser alteradas en su conformación. En el paso 1609, el soporte de pipetas 5 y la placa de cavidades 3 son relativamente movidos de manera que las primeras cavidades 3A son desacopladas de las puntas de las pipetas 40A (y membranas 30A en las mismas) . Por ejemplo, la placa de cavidades 3 puede ser movida en una dirección hacia abajo, separándose del soporte de pipetas 5 mientras el soporte de pipetas 5 (y las pipetas 40 establemente sujetas al mismo) permanecen en su lugar. Alternadamente, el soporte de pipetas 5 puede ser movido hacia arriba y separándose de la placa de cavidades 3, alcanzando el mismo resultado. En el paso 1610, son opcionalmente lavadas las membranas 30A y/o pipetas 40. El paso de lavado 1610 puede tener lugar en este punto en el proceso ó en cualquier otro momento después una medición por parche-pinza. Preferentemente el lavado es realizado 2 a 5 veces, de modo que cualquier sustancia de prueba que permanezca en el fluido que rodea las membranas 30A sea finalmente diluida debajo de su nivel de actividad sobre la membrana 30A. En una modalidad, las pipetas y un sistema de lavado de fluido 21 puede ser relativamente movido de manera que la punta de la pipeta 40A esté dentro del sistema de lavado de fluido 21, como es mostrado en la FIG. 8. El fluido puede entonces ser pasado sobre cada punta de la pipeta 40A y la correspondiente membrana 30A. Una pluralidad de pipetas 40 puede ser lavada simultáneamente usando una pluralidad de sistemas de lavado de fluidos 21, ó cada pipeta 40 puede ser lavada individualmente en secuencia usando un sistema simple de lavado de fluido 21. En otra forma de realización, las membranas 30A y/o puntas de pipetas 40A son lavadas insertándolas en una cavidad 3A que contenga fluido de lavado. Las cavidades 3A que contienen el fluido de lavado pueden ser adyacentes a las cavidades 3A que contienen las primeras sustancias. Por ejemplo, el fluido de lavado puede estar en una ó más filas de cavidades 3A adyacentes a la fila de cavidades 3A que contienen la primera sustancia de prueba. Después de la medición por parche-pinza en el paso 1608, la fila de puntas de pipetas 40A puede ser insertada en 2-5 filas de cavidades 3A que contienen fluido de lavado, dando como resultado 2-5 lavados. Tal posicionamiento de sustancias y fluido de lavado minimiza la actividad y tiempo requeridos para mover y lavar la puntas de pipetas 40A. Después del lavado, las puntas de pipetas 40A pueden ser retiradas del sistema de lavado de fluido 21 ó cavidades de lavado 3A. Las pipetas 40 están entonces listas para una medición adicional por parche-pinza. Si la membrana 30A va a ser movida de las cavidades 3A que contienen bajas concentraciones de una sustancia de prueba, hacia las cavidades 3A que contienen altas concentraciones de una sustancia de prueba, el paso de lavado 1610 puede ser eliminado de acuerdo a la práctica de laboratorio estándar. En el paso 1611, los pasos 1607-1609 son repelidos para un segundo conjunto de cavidades 3A que contienen un segundo conjunto de sustancias. Es decir, las puntas de pipetas 40A (y membranas 30A contenidas en las mismas) y un conjunto diferente de cavidades 3A son relativamente movidas de manera que la puntas de pipetas 40A estén en contacto con segundas sustancias contenidas en las cavidades 3A. Una ó más mediciones por parche-pinza son tomadas, y las membranas 30A son nuevamente retiradas de las sustancias, moviendo relativamente el soporte de pipetas 5 y la placa de cavidades 3 de manera que las puntas de pipetas 40A sean retiradas de las cavidades 3A. Preferentemente, el segundo conjunto de cavidades 3A es diferente de y adyacente al primer conjunto de cavidades 3A (ó adyacente a las cavidades de lavado 3A del paso 1610) . Alternativamente, en otra modalidad, las membranas 30A son reacopladas con el mismo conjunto de cavidades 30A en este paso 1611. En el paso 1612, pueden ser realizadas pruebas adicionales por parche-pinza en las mismas o diferentes membranas 30A. Por ejemplo, los pasos 1607-1609 pueden ser repetidos para las pipetas 40 para una tercera fila de cavidades 3A que contienen un tercer conjunto de sustancias de prueba. Las sustancias de prueba pueden comprender diferentes fármacos, ó diferentes concentraciones de fármacos previamente probados . También, diferentes pipetas 40 (tal como una diferente fila de pipetas) pueden ser usadas para realizar una ó más series de mediciones por parche-pinza y/o lavados, usando las mismas ó diferentes cavidades 3A. Este proceso es repetido todas las veces que sea necesario. De esta manera, una pluralidad de mediciones por parche-pinza puede ser efectuada para una pluralidad de membranas y una pluralidad de fármacos (ó fármacos de varias concentraciones) . Una célula única 30 puede ser usada para una variedad de mediciones . En el paso 1613, las pipetas 40 son desacopladas del soporte de pipetas 5. Las pipetas pueden ser pasadas (por ejemplo, dejadas caer) a una área ó receptáculo de desecho 49. Por ejemplo, al completar la prueba de parche-pinza con una fila de pipetas 40, las pipetas 40 pueden ser desacopladas de la placa de compuesto 3, separando la plataforma 1 (por ejemplo, hacia abajo) desde el soporte de pipetas 5. Las pipetas 40 pueden entonces ser desenganchadas del soporte de pipetas 5 mediante un pulso de alta presión a la fila de pipetas 40, expulsándolas hacia el área de disposición 49. Alternativamente, un dispositivo que acopla las pipetas 40 al soporte de pipetas 5 puede desacoplar las pipetas 40, haciendo que pasen al área de disposición 49. En el paso 1614, el proceso completo puede ser repetido para otro conjunto (por ejemplo, fila) de pipetas 40 y células 30. El proceso puede repetir el inicio en el paso 1601, 1602, ó 1603, dependiendo de si el segundo conjunto de pipetas 40 fue cargado con una célula 30 y si las pipetas 40 han sido colocadas en un sostén de pipetas 7. En el paso 1615, los resultados de las mediciones por parche-pinza son procesados en el sistema 25 de adquisición y control de datos. Los resultados pueden ser procesados en cualquier momento, tal como en el momento de cada medición. El análisis puede ser conducido usando varios productos de software comercial, tales como Pulsefit u Origin 7. Otros métodos pueden ser considerados, tales como aquellos de otra manera revelados en la presente. Se entenderá que no es necesario usar todas las pipetas y cavidades. Algunas cavidades y pipetas pueden permanecer vacías para una serie de mediciones por parche-pinza. En una forma de realización, el método usa solo una pipeta y una cavidad. Similarmente, debe ser reconocido que mientras los pasos arriba descritos expresen un método preferido de usar el aparato, un experto en la técnica puede añadir o eliminar pasos para adecuarse a una aplicación particular. Preferentemente, los métodos de acuerdo a la presente invención utilizan elementos de registro múltiple que son multiplexados para un aparato de adquisición de datos mediante múltiples amplificadores de voltaje-pinza. Tales amplificadores pueden también ser usados en modo de amplificador de corriente-pinza, ó de bloqueo de fase. Este arreglo proporciona resolución temporal extremadamente alta, y permite virtualmente mediciones simultáneas desde todas las cavidades .

Preferentemente, los métodos de la invención utilizan volúmenes muy pequeños de compuestos de prueba.

Menos volumen significa que menos compuesto necesita ser lavado antes de las pruebas subsiguientes, de modo que menor lavado es requerido. Preferentemente, los métodos son realizados en ambientes de temperatura y atmósfera controlados . Esto permite una aproximación más exacta de los amortiguadores fisiológicos, intercambio de gas y temperaturas que conducen al estudio de las células 30. Una variedad de diferentes tipos de células pueden ser examinados con el presente sistema. Una lista no exhaustiva de algunas de las células que pueden ser examinadas incluye: Células del linfoma de Jurkat; células HEK293; células de ovario de hámster chino (CHO) (por ejemplo, líneas celulares que contienen la proteína de canal iónico/transporte) ; células primarias de tejido neuronal tales como de hipocampo, corteza, tallo cerebral, tálamo, amígdala, hipotálamo, mesencéfalo, médula espinal, y otras neuronas de SNC, neuronas de ganglios, neuronas de ganglios de la raíz dorsal, y células neuroendocrinas; músculo esquelético; músculo liso; músculo cardíaco; células inmunes; células sanguíneas; epitelio; endotelio; plantas y células modificadas genéticamente. En una forma de realización preferida de la invención, la célula 30 sellada a la pipeta 2 y que es probada es una célula animal. La célula 30 puede ser una célula de mamífero, insecto, ó anfibio. Más preferentemente, la célula 30 contiene un proteína de canal iónico ó de transporte en su membrana celular 30A, naturalmente ó introducida artificialmente mediante técnicas de biología molecular bien conocidas. Incluso más preferentemente, la célula 30 es una célula de mamífero, tal como una célula humana . Las FIGS.10A-10C muestran el proceso de posicionar una célula 30 en una configuración de parche-pinza dentro-fuera de acuerdo con una forma de realización de la invención. Las FIG. 10A-10C muestran una pipeta 40 y una célula 30, conforme la célula 30 es movida hacia la posición para la técnica parche-pinza dentro de la pipeta 40. La célula 30 puede comenzar en una posición algo en el interior de la pipeta, como es mostrado en la FIG. 10A. Por ejemplo, una célula no perturbada 30 puede ser cargada hacia el interior de la pipeta 40 a través de la porción superior más ancha de la pipeta 40. Una vez que la célula 30 alcanza la punta y es configurada apropiadamente (por ejemplo, la membrana celular 30A forma un sello giga-ohm con la punta de la pipeta 40A) , la exposición al aire ambiente provoca la ruptura espontánea de la célula, como es mostrado en la FIG. 10C. La FIG. 10A muestra la célula 30 en una posición interior en la pipeta 40. El sistema de control de presión de aire 70 puede aplicar presión de aire a la célula 30 ó fluido 41 en la pipeta 40 y por ende provocar que la célula 30 se mueva hacia abajo en dirección a la punta de la pipeta 40. La gravedad puede ayudar a este proceso. Como es mostrado en la FIG. 10B, la célula 30 eventualmente alcanza la punta de la pipeta 40. En esta posición, la célula es expuesta al aire ambiente, que hace que la membrana celular expuesta 30A se rompa. Como es mostrado en la FIG. 10C, la ruptura de la célula 31 da como resultado una configuración dentro-fuera de célula completa, que permanecerá en o cerca de la punta de la pipeta 40. Aquí, la célula rota completa 31 está dentro de la pipeta 40, y una porción de la parte interna de la membrana celular 30A es expuesta en la punta de la pipeta 40 mirando hacia afuera de la pipeta 40. Una succión puede ser aplicada dentro de la pipeta 40 para crear un sello giga-ohm (también llamado gigasello) entre la membrana celular 30A y la punta de la pipeta 40A, aunque una succión no es necesaria. La célula rota 31 está entonces lista para mediciones dentro-fuera de célula completa mediante parche-pinza a través de la porción de su membrana 30A expuesta en la punta 40A de la pipeta 40. FIG. 11 ilustra un circuito electrónico equivalente de porción (parche) "dentro-fuera" de célula completa de acuerdo con una forma de realización de la invención. La configuración tiene este nombre porque la célula completa 30 está localizada dentro de la pipeta 40 con la parte interior de la membrana 30A de la célula 30 dirigida hacia fuera. El circuito electrónico puede comprender cualquier circuito electrónico típico que sea usado para hacer mediciones por parche-pinza. Aquí, puede ser utilizado un amplificador HEKA EPC9/2. Un gigasello 401 es formado entre la célula 30 y la pipeta 40. A causa del sello 401, la presión (Pj.) dentro de la pipeta 40 puede ser diferente de la presión (Patm) fuera de la pipeta 40, que es típicamente la presión atmosférica. Una presión relativa diferente Pi dentro de la pipeta 40 comparada a la exterior puede crear el gigasello. Los canales iónicos 402 residen a lo largo y a través de la membrana formando el gigasello 401. El diagrama de circuito muestra conexiones entre los resistores y capacitores que forman el circuito de medición básica por parche-pinza. La corriente (I) y el voltaje (V) pueden ser medidos en el circuito. La corriente medida es típicamente la corriente que fluye a través de uno ó más canales iónicos 402.

Ejemplos; Resultados Obtenidos Usando el Método de Invención Varios experimentos fueron realizados usando el método descrito en la presente. Los resultados de canal iónico son mostrados en la FIG. 12-17. La FIG. 12 muestra las corrientes salientes de potasio para una pipeta única y una célula única, de acuerdo con una forma de realización de la invención. Estas corrientes fueron obtenidas mediante un voltaje de prueba de +40mV precedido por un prepulso prolongado de 500 ms a -110 mV a partir de un potencial de retención de -70 mV. La falta de ruido de señal encontrada en la FIG. 12 muestra una señal de alta calidad. Vestigios de corriente fueron obtenidos en intervalos de 5 minutos. FIG. 13 ilustra un gráfico que muestra una amplitud de corriente pico estable de acuerdo con una forma de realización de la invención. La corriente pico fue medida para una pipeta única y una célula única de acuerdo con la configuración usada en la FIG. 12. Como es mostrado en la FIG. 13, la corriente pico permanece relativamente estable (cerca de 13 nA) a través de muchas mediciones. Tener mediciones de corriente pico estables permite a los investigadores distinguir claramente entre efectos de fármacos y configuraciones pobres de parche-pinza. La mayoría de los protocolos de parche-pinza exigen solo 10 minutos de mediciones relativamente estables por concentración de compuesto probada. Como es mostrado en la FIG. 13, la corriente pico en una forma de realización de la invención permanece muy estable (cerca de 13 nA) por más de 40 minutos, con solo una ligera (5-10%, 0.5-1 nA) disminución sobre los próximos veinte-treinta minutos. Las FIG. 14-17 demuestran el rápido inicio y características de lavado de un sistema de acuerdo con una forma de realización de la invención. Estas características son consistentes con la alta velocidad de difusión de configuraciones "dentro fuera" de célula completa. Dos experimentos representativos son mostrados en las FIG. 8-11. La FIG. 14 ilustra un gráfico que muestra corrientes salientes de potasio, con compuestos de prueba de acuerdo con una modalidad de la invención. Específicamente, la FIG. 14 muestra las corrientes salientes de potasio para la primera célula en una pipeta única, para pulsos de prueba de 0.5 segundos yendo de -60 mV a 40 mV en incrementos de 20 mV. Cada incremento de prueba siguió a un largo prepulso hiperpolarizador de 0.5 segundos a -110 mV, mientras se mantenía el potencial de membrana en -70 mV entre pulsos. En la primera (más a la izquierda) curva, fueron efectuadas mediciones de corriente mientras la célula era bañada en una solución de control . La célula fue entonces colocada en una solución de baño de 4-AP 10 mM, y fueron registradas las mediciones de la segunda (media) curva. La sustancia química llamada 4-AP es un bloqueador farmacológico de estos canales iónicos. La célula fue luego lavada de la solución de 4-AP, y la célula fue nuevamente bañada en la solución de control . Fueron registradas las mediciones en la primera y segunda curvas, y los resultados son mostrados en la tercera (más a la derecha) curva. Para propósitos de medición por parche-pinza dentro-fuera de célula completa, los baños de control y 4-AP representaron la región intracelular. Los resultados mostrados en la FIG. 14 demuestran que una solución de baño de 4-AP 10 mM, representando la región intracelular, bloqueó la amplitud de corriente de potasio en cerca de 50% (ver curva central comparada con la primera y tercera curvas) . Estos resultados también muestran que el efecto es totalmente (ó por lo menos sustancialmente) reversible con perfusión de lavado, ya que los resultados después del lavado (mostrados en la curva derecha) son casi idénticos a los resultados obtenidos bajo las circunstancias de control iniciales, antes de la aplicación de 1 baño de 4-AP. La FIG. 15 ilustra un gráfico que muestra el comportamiento de la amplitud de corriente de potasio (I) como una función de los voltajes de membrana aplicados (V) de acuerdo con una forma de realización de la invención. Estos resultados muestran los resultados de la FIG. 14 en una curva de amplitud de corriente versus voltaje de membrana. Aquí, los puntos con cuadros negros corresponden a la curva más a la izquierda en la FIG. 14, los círculos negros corresponden a la curva central de la FIG. 14 que muestra la corriente de potasio reducida en presencia de la solución de baño de 4-AP 10 mM, y los círculos blancos corresponden a mediciones después que el 4-AP fue retirado por lavado en la curva más a la derecha de la FIG. 14. Como es mostrado en la FIG. 15, la corriente a través la membrana cuando la célula estaba en la solución de baño de 4-AP 10 mM (indicado por círculos negros sólidos) fue menos del 50% de la corriente cuando la célula estaba en la solución de control. Adicionalmente, las mediciones usando la solución de control después del lavado (indicado por círculos blancos) son casi idénticas a los resultados obtenidos antes de variar el baño (indicado por cuadrados negros sólidos) , indicando un proceso reversible donde el lavado de la sustancia química regresa a la célula, exitosamente, a su estado anterior. La FIG. 16 muestra el comportamiento de la segunda célula. La FIG. 16 demuestra el bloqueo farmacológico de canales iónicos en la segunda membrana celular por 4-AP, muy parecido el mismo bloqueo que es mostrado para la primera célula en la FIG. 14. La curva medio muestra mediciones efectuadas en presencia de 4-AP. La curva media muestra la corriente durante la acción del fármaco 4-AP. Esta corriente es aproximadamente 50% menor que en la curvas izquierda y derecha, que corresponden a mediciones en la solución de control antes y después de la acción del fármaco, respectivamente. El análisis de corriente versus tiempo para estos datos es mostrado en la FIG. 17. Usando electrodos de vidrio de pipeta de alta calidad, una tasa de éxito de 70-80% (gigasello verdadero y subsiguiente formación de célula-completa) fue habitualmente observada para numerosas líneas celulares, incluyendo CHO-K1, U937 y HEK293. Mientras muchos otros sistemas han sido automatizados, la calidad del sello tiene que ser todavía claramente declarada en la literatura. El sistema de la presente invención permite probar centenas de células cada día. La FIG. 17 demuestra la capacidad de lavado del sistema, que muestra la amplitud de corriente antes, durante, y después de la acción del fármaco, nuevamente correspondiendo a las curvas izquierda, central y derecha. Los resultados muestran que las mediciones efectuadas después del lavado (conjunto de datos más a la derecha) son casi iguales a las mediciones efectuadas cuando las células fueron expuestas a la sustancia de control . Fueron efectuadas mediciones en intervalos de diez segundos, y las mediciones fueron muy consistentes para cada sustancia de prueba. De esta forma, intervalos de solo 10 segundos son requeridos para regresar a varios niveles de estado de reposo, demostrando nuevamente la alta característica de tasa de difusión de la configuración dentro-fuera. De acuerdo con la invención, cualquier pequeña molécula, compuestos orgánicos, péptidos, toxinas, anticuerpos, ó proteínas, especialmente aquellas presentes en bibliotecas medicinales ó de agricultura, pueden ser usados como una sustancia de prueba y aplicados a la membrana celular en una medición por parche-pinza, por ejemplo. De acuerdo con la presente invención, los aparatos y métodos revelados en la presente pueden ser usados en detecciones para identificar compuestos ó procesos que afectan las propiedades eléctricas celulares. Ejemplos no limitantes de compuestos que pueden ser identificados incluyen neurotransmisores, análogos de neurotransmisores, inhibidores de enzimas, moduladores de canales iónicos, G-proteínas y sus ligandos, moduladores, y receptores, inhibidores de transporte, hormonas, péptidos, toxinas, anticuerpos, agentes farmacéuticos, sustancias químicas, y cualquier combinación de estos compuestos. Compuestos específicos que son de interés incluyen moduladores de canales iónicos (bloqueadores, abridores, modificadores de paso) , purinérgicos, colinérgicos, serotonérgicos, dopaminérgicos, anestésicos, benzodiazepinas, barbitúricos, esteroides, alcoholes, cationes metálicos, cannabinoides, colecistocininas, citocinas, aminoácidos excitadores, GABAérgicos, gangliósidos , histaminérgicos, melatoninas, neuropéptidos, neurotoxinas, endotelinas, compuestos de NO, opioides, ligandos de receptores sigma, somatostatinas, taquicininas, angiotensinas, bombesinas, bradicininas, prostaglandinas y cualquier combinación de estos compuestos. Los procesos celulares que pueden ser identificados por estas selecciones descritas en la presente incluyen interacción célula-célula, fusión célula-célula, infección viral, endocitosis, exocitosis, reciclaje de membrana, y membrana-ligando. Como todo proceso celular puede causar un cambio mensurable en una ó más de las propiedades eléctricas de la célula, la presente invención puede ser usada para estudiar cualquier proceso tal. A su vez, estos estudios pueden ser usados para descubrir compuestos que modulen procesos celulares. Una ventaja de la invención es que prescinde de la necesidad de tuberías ó accesorios adicionales, que reducen significativamente el costo y la contaminación accidental con residuos que podrían residir dentro de un sistema de perfusión. Como los compuestos de prueba pueden frecuentemente adherirse a la tubería usada para sistemas de perfusión, tales sistemas pueden requerir limpieza adicional y/o sustitución de la tubería. La invención elimina este problema.

Una ventaja de la invención es que permite la transferencia rápida de la membrana de una cavidad a otra. La pipeta puede simplemente ser retirada de una cavidad e insertada en otra. No hay necesidad de operaciones que gastan tiempo de dilución de compuestos y ajuste del sistema de perfusión. Es de destacar que el paso frecuentemente lento de recolocar los contenidos de una cámara de baño que contiene una célula por perfusión, es reducido al tiempo que toma mover la pipeta de una cavidad a la próxima. Además de eso, la invención prescinde de la necesidad de tuberías ó accesorios adicionales, lo cual reduce significativamente el costo y la contaminación accidental con residuos que podrían residir dentro de un sistema de perfusión. Los compuestos de prueba pueden frecuentemente adherirse a la tubería usada para sistemas de perfusión, requiriendo limpieza y/o sustitución de la tubería. Este problema es eliminado por los sistemas y métodos descritos en la presente. Se entenderá que las formas específicas de realización de la invención, mostradas y descritas en la presente son apenas a modo de ejemplo. Numerosas variaciones, cambios, sustituciones y equivalentes se les ocurrirán a aquellos avezados en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. En particular, los términos usados en esta solicitud deben ser leídos ampliamente a la luz de términos similares usados en las solicitudes relacionadas. Consecuentemente, se pretende que todo asunto descrito en la presente y mostrado en las figuras acompañantes sea considerado apenas como ilustrativo y no en un sentido limitante, y que el alcance de la invención sea solamente determinado por las reivindicaciones anexadas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro de la presente descripción de la invención

Claims (44)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un método para realizar mediciones de alto rendimiento por parche-pinza, caracterizado porque comprende: establecer una ó más configuraciones de parche-pinza que comprenden una ó más células y una ó más pipetas, donde cada configuración de parche-pinza comprende una célula sellada a una pipeta; la fijación de una ó más pipetas a un soporte de pipetas; mover relativamente el soporte de pipetas y una placa que comprende una ó más primeras cavidades, de manera que una ó más células estén dentro de una ó más primeras cavidades; y medir por lo menos una propiedad eléctrica de una ó más células. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la acción de establecer comprende establecer un parche-pinza de configuración dentro-fuera.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la acción de medición comprende: medir la corriente entre un electrodo de referencia y un electrodo parche, donde el electrodo de referencia está adaptado para contactar eléctricamente una solución de prueba contenida en una de una ó más cavidades, y el electrodo parche está adaptado para contactar eléctricamente una solución de pipeta contenida en una de una ó más pipetas.
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de una ó más pipetas comprende un electrodo.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente: colocar una ó más pipetas en un sostén de pipetas, dicho sostén de pipetas está acoplado a una plataforma móvil.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la acción de fijación comprende: mover la plataforma con relación al soporte de pipetas; acoplar una ó más pipetas al soporte de pipetas; y desacoplar una ó más pipetas del sostén de pipetas.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la plataforma móvil sujeta la placa.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la plataforma móvil es configurada para sostener un sistema de lavado de fluido que es de forma sustancialmente cónica ó tubular.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende adicionalmente: mover relativamente el soporte de pipetas y el sistema de lavado de fluido, de modo que por lo menos una de una ó más células esté dentro del sistema de lavado de fluido.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque comprende adicionalmente: bombear fluido hacia el sistema de lavado de fluido, para lavar por lo menos una de una ó más células.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una de una ó más cavidades contiene una sustancia de prueba.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una de una ó más cavidades contiene una solución de lavado.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende adicionalmente: retirar una ó más células de una ó más primeras cavidades moviendo relativamente el soporte de pipetas y placa; e insertar una ó más células en una ó más segundas cavidades, moviendo relativamente el soporte de pipetas y placa.
14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una ó más segundas cavidades comprenden una o más sustancias de prueba.
15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una ó más segundas cavidades comprenden una o más soluciones de lavado.
16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque una ó más primeras cavidades comprenden una ó más sustancias de prueba, y en donde las segundas cavidades comprenden por lo menos una de : una ó más sustancias de prueba diferentes, ó las mismas sustancias de prueba en diferentes concentraciones .
17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque comprende adicionalmente: retirar una ó más células de una ó más segundas cavidades, moviendo relativamente el soporte de pipetas y placa; e insertar una ó más células en una ó más terceras cavidades, moviendo relativamente el soporte de pipetas y placa.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque una ó más segundas cavidades son diferentes de una ó más terceras cavidades.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente: retirar una ó más células de una ó más primeras cavidades, moviendo relativamente la plataforma y el soporte de pipetas; e insertar una ó más células en un sistema de lavado de fluido, moviendo relativamente el soporte de pipetas y el sistema de lavado de fluido.
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la acción de establecimiento comprende establecer un sello de alta resistencia eléctrica entre cada una de una ó más células y cada una de una ó más pipetas
21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende adicionalmente determinar si un sello de alta resistencia eléctrica ha sido formado entre por lo menos una de las células y por lo menos una de las pipetas.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente exponer cada una de una ó más células al aire ambiental .
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende adicionalmente procesar datos de medición eléctrica basados en la acción de medición.
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la acción de establecimiento comprende : aplicar presión de aire dentro de una ó más pipetas, para mover una ó más células desde una posición interior dentro de la pipeta hacia la punta de la pipeta.
25. 25. Un medio legible por computadora codificado con código de programa de computadora para automatizar un sistema de medición por sistema de parche-pinza, el código de programa e'stá caracterizado porque es efectivo para realizar lo siguiente : cargar una ó más células en una ó más puntas de una ó más pipetas; fijar una ó más pipetas a un soporte de pipetas; mover relativamente el soporte de pipetas y una placa que comprende una ó más cavidades, de manera que cada una de una ó más células esté dentro de cada de una ó más primeras cavidades, respectivamente; y medir por lo menos una propiedad eléctrica de cada una de una ó más células.
26. 26. Un aparato para medir propiedades de una membrana, caracterizado porque comprende: un soporte de pipetas acoplado a una o más pipetas, donde cada pipeta está adaptada para proporcionar un sello de alta resistencia eléctrica con una membrana en una configuración parche-pinza en la punta de cada pipeta; una plataforma motorizada que comprende una o más placas de cavidades múltiples; y un controlador a motor, configurado para mover relativamente la plataforma motorizada y el soporte de pipetas, de modo que cada punta de pipeta, de una o más pipetas está dentro de una o más cavidades .
27. 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque cada una de una ó más cavidades contiene una sustancia de prueba.
28. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente : un dispositivo de medición configurado para medir propiedades eléctricas de cada membrana.
29. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente un dispositivo para efectuar mediciones por parche-pinza, el dispositivo comprende una plataforma principal, un amplificador principal, y un electrodo.
30. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque el controlador a motor puede mover la plataforma motorizada en las direcciones x, y, z.
31. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque comprende adicionalmente un sistema adquisición de datos, para procesar mediciones efectuadas por el dispositivo de medición.
32. 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente un sistema de control a motor, para controlar el controlador a motor.
33. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque comprende adicionalmente un sistema de adquisición y control de datos, para controlar el controlador a motor y procesar mediciones efectuadas por el dispositivo de medición.
34. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque por lo menos una de una ó más cavidades contiene un fluido de lavado.
35. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente un dispositivo de lavado, configurado para pasar fluido de lavado sobre la punta de la pipeta y, por ende, lavar la membrana.
36. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente un dispositivo de lavado configurado para pasar fluido de lavado sobre la célula, donde el dispositivo de lavado comprende: un depósito de lavado de forma aproximadamente cónica, donde el depósito de lavado y una ó más pipetas son relativamente movibles, de manera que una porción de la pipeta y la célula en la misma caben dentro del depósito de lavado; y una bomba configurada para bombear fluido de lavado hacia en depósito de lavado, de manera que el fluido de lavado pase a través del depósito de lavado de manera tal que lave la célula.
37. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque la bomba es configurada para bombear fluido hacia el dispositivo de lavado, de manera que el mismo viaje a través del dispositivo de lavado en un movimiento en espiral hacia abajo.
38. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque la bomba es configurada para bombear fluido de lavado, de manera que pase a través del depósito de lavado en un movimiento circular a favor o en contra de las manecillas del reloj .
39. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la membrana es una membrana de la célula, y donde cada pipeta comprende una punta de la pipeta, adicionalmente comprendiendo un sistema de control de presión de aire, configurado para hacer que la célula dentro de una ó más pipetas se mueva desde el interior de su pipeta hacia la punta de la pipeta, de manera que una porción de la célula sea expuesta hacia el exterior de la pipeta.
40. 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque cada pipeta comprende una punta de la pipeta, comprendiendo adicionalmente un sistema de control de presión de aire, configurado para hacer que cada célula dentro de una ó más pipetas se mueva hacia la punta de la pipeta en una configuración parche-pinza de dentro-fuera.
41. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque la sustancia de prueba comprende un fármaco.
42. 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el fármaco comprende por lo menos una molécula pequeña, péptido, toxina, y anticuerpo.
43. 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la membrana es una membrana celular humana.
44. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque comprende adicionalmente : una jaula de Faraday que encierra el soporte de pipetas, la plataforma motorizada y el motor.