SU1680069A1

SU1680069A1 - Method for measuring ion current of cellular biological membrane

Info

Publication number: SU1680069A1
Application number: SU894496674A
Authority: SU
Inventors: Ионас Альфонсович Юрявичюс; Кястутис Бенедиктович Рункявичюс; Антанас Юозович Навалинскас; Дангуоле Пятровна Заблоцкайте
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Физиологии И Патологии Сердечно-Сосудистой Системы Им.З.Янушкявичюса
Priority date: 1989-09-15
Filing date: 1989-09-15
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к медицине, а i-менно к биофизическим исследовани м клеток живых организмов. Цель изобретени - упрощение способа. Сущность изобретени заключаетс в том, что в клетку ввод т два электрода, измер ют потенциал действи клеточной мембраны, записывают его на запоминающее устройство, затем блокируют измер емый ионный ток, а потенциал действи восстанавливают до его первоначального значени воздействием на мембрану клетки внешнего тока, величину которого принимают равной величине измер емого ионного тока. (Л СThe invention relates to medicine, and i-menus to biophysical studies of cells of living organisms. The purpose of the invention is to simplify the method. The essence of the invention is that two electrodes are introduced into the cell, the potential of the cell membrane is measured, it is recorded on a memory device, then the measured ion current is blocked, and the potential of the action is restored to its original value by the external cell membrane. which is taken equal to the value of the measured ion current. (Ls

Description

Изобретение относитс к медицине, а именно к биофизическим исследовани м клеток живых организмов, и может быть использовано при электрофизиологических и фармакологических исследовани х.The invention relates to medicine, namely to biophysical studies of cells of living organisms, and can be used in electrophysiological and pharmacological studies.

Целью изобретени вл етс упрощение способа.The aim of the invention is to simplify the method.

П р и м е р 1. Нервна клетка - нейрон виноградной улитки. В примере проведена регистраци кальциевого тока. Нервна клетка помещаетс в физиологический раствор , содержащий 80 мМ хлористого натри , 10 мМ хлористого кальци , 5 мМ хлористого кали , 5,72 мМ соды, при комнатной температуре и рН раствора 7,5. В клетку ввод тс электроды, клетка раздражаетс электрическим током пр моугольной формы амплитудой 10 А, длительностью 1мс.Эта стимул ци клетки вызывает по вление потенциала действи PRI me R 1. The nerve cell is a grape snail neuron. In the example, calcium current was recorded. The nerve cell is placed in a physiological solution containing 80 mM sodium chloride, 10 mM calcium chloride, 5 mM potassium chloride, 5.72 mM soda, at room temperature and the pH of the solution is 7.5. Electrodes are introduced into the cell, and the cell is irritated by a rectangular electric current with an amplitude of 10 A and a duration of 1 ms. This stimulation of the cell causes the potential of action to appear.

амплитудой 90 мВ и длительностью 20 мс, который регистрируетс на запоминающем устройстве. При помощи ионов кадми 10 М (селективного блокатора кальциевого тока нейронов улитки) блокируетс целевой кальциевый ток. При помощи дифференциального усилител на клетке фиксируетс потенциал действи (зарегистрированный на запоминающем устройстве). Регистрируетс внешний ток амплитудой 1X10 А, который генерируетс дифференциальным усилителем дл компенсации заблокированного кальциевого тока. Внешний компенсационный ток измер етс и принимаетс за целевой кальциевый ток, протекающий через клеточную мембрану во врем потенциала действи .an amplitude of 90 mV and a duration of 20 ms, which is recorded on the memory. With the help of cadmium ions 10 M (selective calcium current blocker of cochlear neurons), the target calcium current is blocked. By means of a differential amplifier, the action potential is recorded on the cell (recorded on the storage device). An external current of amplitude 1x10 A is recorded, which is generated by a differential amplifier to compensate for the blocked calcium current. The external compensation current is measured and taken as the target calcium current flowing through the cell membrane during the action potential.

П р и м е р 2. Мышечна клетка - клетка скелетной мышцы л гушки. В примере проведена регистраци натриевого тока КлеткаPRI mme R 2. Muscle cell - the cell of the skeletal muscle l of the flax. In the example, the sodium current cell is recorded

аbut

0000

о о о оoh oh oh

помещаетс в физиологический раствор, содержащий 115 мМ NaCI, 2 мМ CaCIa, 10 мМ трис-HCI, 10 мМ глюкозы, при комнатной температуре и рН 7,4. В клетку ввод тс два электрода, клетка раздражаетс электрическим током пр моугольной формы амплитудой 10 Аи длительностью 0,1 мс. Эта стимул ци клетки йыйУва ет по вление потенциала действи амплитудой 100 мВ и длительностью 2 мс. Потенциал действи регистрируетс на запоминающем устройстве . Целевой натриевый ток блокируетс тетрадотоксином М. При помощи дифференциального усилител на клетке фиксируетс потенциал действи (зарегистрированный на запоминающем устройстве ). Дифференциальный усилитель генерирует внешний ток амплитудой А, необходимый дл компенсации заблокированного тока. Этот внешний компенсационный ток измер етс и принимаетс за целевой.placed in physiological saline containing 115 mM NaCI, 2 mM CaCIa, 10 mM Tris-HCl, 10 mM glucose, at room temperature and pH 7.4. Two electrodes are introduced into the cell, and the cell is irritated by an electric current of rectangular shape with an amplitude of 10 Au and a duration of 0.1 ms. This stimulation of the cell is the appearance of an action potential with an amplitude of 100 mV and a duration of 2 ms. The action potential is recorded on a memory device. The target sodium current is blocked by tetradotoxin M. With the help of a differential amplifier, the action potential is recorded on the cell (recorded on the storage device). The differential amplifier generates an external current with amplitude A, necessary to compensate for the blocked current. This external compensation current is measured and taken as the target.

ПримерЗ. Растительна клетка - клетка харовых водорослей Nltella. В примере приведена регистраци хлорного тока, протекающего через мембрану во вреМ потенциала действи . Клетка харовых водорослей помещаетс в водный раствор, содержащий 1 мМ NaCI, 0,1 мМ KCI и 0,2 мМ CaCIa, при комнатной температуре и рН 6. В клетку ввод тс два электрода, клетка раздражаетс электрическим током пр моугольной формы амплитудой А и длительностью 100 мс. Эта стимул ци клетки вызывает по вление потенциала действи амплитудой 90 мВ и длительностью 2 с, который регистрируетс на запоминающем устройстве. При помощи блокатора хлорного тока этакриновой кислоты 10 М блокируетс целевой хлорный ток. При помощи дифференциального усилител на клетке фиксируетс потенциал действи (зарегистрированный на эапоминающем устройстве). Регистрируетс внешний ток амплитудой А, который генерируетс дифференциальным усилителем дл компенсации заблокированного хлорного тока. Этот внешний компенсационный ток измер етс и принимаетс за целевой .Example The plant cell is the Nltella chara alga cell. The example shows the recording of the chlorine current flowing through the membrane at the time of the action potential. The Chara alga cell is placed in an aqueous solution containing 1 mM NaCI, 0.1 mM KCI and 0.2 mM CaCIa, at room temperature and pH 6. Two electrodes are introduced into the cell, the cell is irritated by a rectangular electric current of amplitude A 100 ms This stimulation of the cell causes the appearance of an action potential with an amplitude of 90 mV and a duration of 2 seconds, which is recorded on a memory device. With the help of the chlorine current blocker ethacrynic acid 10 M, the target chlorine current is blocked. By means of a differential amplifier, the action potential is recorded on the cell (recorded on the e-storage device). An external current of amplitude A is recorded, which is generated by a differential amplifier to compensate for the blocked chlorine current. This external compensation current is measured and taken as the target.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ отличаетс простотой, с этим св занной уменьшенной трудоемкостью, аCompared with the prototype, the proposed method is characterized by simplicity, which is associated with reduced labor intensity, and

также однозначностью полученных результатов .also the uniqueness of the results.

Claims

The invention The method of measuring the ion current of a biological membrane of a cell by placing it in a physiological solution with a pH from 6 to 9 at a temperature of 4 to 37 ° C, introducing electrodes into the cell, stimulating it with an electric current for 0.1-100 ms, multiple registration cell action potential within the variation of the current amplitude from 10 to A with complete blocking of all ionic currents, except for the measured one, and determination of the latter by means of a mathematical model and mathematical calculation, characterized in that w simplify the process, block the measured ion current blocker solution in a concentration of

up to 10 M and restore the action potential to its initial value by stimulating the cell with an external current, the value of which is assumed to be equal to the value of the measured ion current.