Способ измерения ионного тока биологической мембраны клетки

(51)5 А 61 В 5/04 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИСА К АВТОР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4496674/14 (22) 15.09.89 (46) 30.09,91.Бюл. М 36 (71) Научно-исследовательский институт физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы им. З,Янушкявичюса (72) И.А.Юрявичюс, К,Б.Рункявичюс, А.Ю.Навалинскас и Д.П,Заблоцкайте (53) 612.015 (088.8) (56) Ходоров Б.И. Общая физиология возбуждения мембран, В серии "Руководство по физиологии", М.: Наука, 1975, с, 58 - 79,99-104. Изббретение относится к медицине, а именно к биофизическим исследованиям клеток живых организмов, и может быть использовано при электрофизиологических и фармакологических исследованиях.Целью изобретения является упрощение способа.П р и м е р 1. Нервная клетка - нейрон виноградной улитки. В примере проведена регистрация кальциевого тока. Нервная клетка помещается в физиологический раствор, содержащий 80 мМ хлористого натрия, 10 мМ хлористого кальция, 5 мМ хлористого калия, 5,72 мМ соды, при комнатной температуре и рН раствора 7,5. В клетку вводятся электроды, клетка раздражается электрическим током прямоугольной формы амплитудой 109 А, длительностью 1 мс. Эта стимуляция клетки вызывает появление потенциала действия(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИОННОГО ТОКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ КЛЕТКИ(57) Изобретение относится к медицине, а именно к биофизическим исследованиям клеток живых организмов. Цель изобретения - упрощение способа. Сущность изобретения заключается .в том, что в клетку вводят два электрода, измеряют потенциал действия клеточной мембраны, записывают его на запоминающее устройство, затем блокируют измеряемый ионный ток, а потенциал действия восстанавливают до его первоначального значения воздействием на мембрану. клетки внешнего тока, величину которого принимают равной величине измеряемого ионного тока,амплитудой 90 мВ и длительностью 20 мс, который регистрируется на запоминающем устройстве. При помощи ионов кадмия 104 М (селективного блокатора кальциевого тока нейронов улитки) блокируется целевой кальциевый ток. При помощи дифференциального усилителя на клетке фиксируется потенциал действия (зарегистрированный на запоминающем устройстве). Регистрируется внешний ток амплитудой 1 Х 10 А, который генерируется дифференциальным усилителем для компенсации заблокированного кальциевого тока. Внешний компенсационный ток измеряется и принимается эа целевой кальциевый ток, протекающий через клеточную мембрану во время потенциала действия.П р и м е р 2. Мышечная клетка - клетка скелетной мышцы лягушки. В примере проведена регистрация натриевого тока. Клетка1680069 лоты 10 М блокируется целевой хлорный3ток. При помощи дифференциального усилителя на клетке фиксируется потенциал действия (зарегистрированный на запоминающем устройстве). Регистрируется внешний ток амплитудой 2 Х 10 А, который генерируется дифференциальным усилителем для компенсации заблокированного хлорного. тока. Этот внешний компенсационный ток измеряется и принимается за целевой.По сравнению с прототипом предлагаемый способ отличается простотой, с этим связанной уменьшенной трудоемкостью, а также однозначностью полученных результатов. Составитель О.КононоваТехред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова Редактор Л.Павлова Заказ 3251 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 помещается в физиологический раствор, содержащий 115 мМ йаС,.2 мМ СаС 2, 10 мМ трис-НС, 10 мМ глюкозы, при комнатной температуре и рН 7,4. В клетку вводятся два электрода, клетка раздражается электриче ским током прямоугольной формы амплитудой 109 А и длительностью 0,1 мс. Эта стимуляция клетки вызывает появление потенциала действия амплитудой 100 мВ и длительностью 2 мс. Потенциал действия 10 регистрируется на запоминающем устройстве, Целевой натриевый ток блокируется тетрадотоксином 10 М, При помощи дифференциального усилителя на клетке фиксируется потенциал действия (зареги стрированный на запоминающем устройстве). Дифференциальный усилитель генерирует внешний ток амплитудой 10 А, необходимый для компенсации заблокированного тока. Этот внешний компенсацион ный ток измеряется и принимается за целевой.П р и м е р 3. Растительнг;я клетка - клетка харовых водорослей Юеа, В примере приведена регистрация хлорного тока, 25 протекающего через мембрану во еремея потенциала действия. Клетка харовых водорослей помещается в водный раствор, содержащий 1 мМ йаС,0,1 мМ КС и 0,2 мМ СаСЬ, при комнатной температуре и рН 6, В 30 клетку вводятся два электрода, клетка раздражается электрическим током прямоугольной формы амплитудой 107 А и длительностью 100 мс, Эта стимуляция клетки вызывает появление потенциала 35 действия амплитудой 90 мВ и длительностью 2 с, который регистрируется на запоминающем устройстве. При помощи блокатора хлорного тока этакриновой кис 40 Формула изобретения Способ измерения ионного тока биологической мембраны клетки путем помещения ее в физиологический раствор с рН от 6 до 9 при температуре от 4 до 37 С, введения в клетку электродов, раздражения ее электрическим током в течение 0,1-100 мс, многократной регистрации потенциала действия клетки в п 9 оеделах изменения амплитуды тока от 10 до 106 А при полном блокировании всех ионных токов, кроме измеряемого, и определения. последнего посредством составления математической модели и математического расчета, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа, блокируют измеряемый ионный ток раствором блокатора в концентрации от 10 до 10 М и восстанавливают потенциал действия до его первоначального значения раздражением клетки внешним током, величину которого принимают равной величине измеряемого ионного тока.