Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Сахарозалық саңылау әдісі жүйке немесе бұлшық ет талшықтарында өткізуді тоқтату үшін қолданылады. Клеткадан тыс кеңістікке жоғары концентрациялы сахароза қосылады, бұл натрий және калий каналдарының дұрыс ашылуы мен жабылуына кедергі келтіретін, екі жасуша тобы арасындағы кедергіні арттырады. Бұл әдіс алғаш Роберт Стемпфли тарапынан жүйке талшықтарындағы әрекет потенциалын тіркеу үшін жасалған. Ол, әсіресе, канал қасиеттерінің қайтымсыз немесе өте өзгермелі фармакологиялық өзгерістерін өлшеу үшін тиімді, себебі сахароза аймақтары арасындағы түйінге өңделмеген мембрана аймақтарын тартуға болады.
The sucrose gap technique is used to create a conduction block in nerve or muscle fibers. A high concentration of sucrose is applied to the extracellular space, which prevents the correct opening and closing of sodium and potassium channels, increasing resistance between two groups of cells. It was originally developed by Robert Stämpfli for recording action potentials in nerve fibers, and is particularly useful for measuring irreversible or highly variable pharmacological modifications of channel properties since untreated regions of membrane can be pulled into the node between the sucrose regions.
Тарих
Сахарозалық қашықтық техникасын алғаш рет 1954 жылы Алан Ходжкин мен Эндрю Хакслимен 1947 және 1949 жылдар аралығында жұмыс істеген де енгізді. Оның зерттеулерінен Стемпфли жүйке талшықтары бойымен қозғалатын тоқтарды жасуша сыртындағы өткізгіш ортаның мөлшерін азайтатын жоғары кедергісі бар саңылау болғанда оңай өлшеуге болатынын анықтады. Стемпфли сол кезде мембраналық потенциалды өлшеу үшін қолданылып келген әдістерде көптеген мәселелерді байқады. Ол жаңа әдіспен тәжірибе жасады және оны сахарозалық қашықтық деп атады. Бұл әдіс жүйке талшықтарындағы әрекет потенциалын зерттеу үшін пайдаланылды. Осы техника енгізілгеннен бері көптеген жақсартулар мен өзгерістер енгізілді. Бір сахарозалық қашықтық әдісінің бір модификациясын 1987 жылы C. H. V. Hoyle енгізді. 1968 жылы жүрек жасушаларын зерттеу үшін алғаш рет Ружиер, Вассорт және Стемпфли қолданған қос сахарозалық қашықтық техникасын К. Леоти мен Дж. Аликс жетілдірді, олар кернеуді тұрақтандыру техникасымен жабдықталған, сыртқы кедергіні жоятын қос сахарозалық қашықтық үшін жетілдірілген камераны енгізді.
The sucrose gap technique was first introduced by de in 1954 who worked with Alan Hodgkin and Andrew Huxley between 1947 and 1949. From his research, Stämpfli determined that currents moving along nerve fibers can be measured more easily when there is a gap of high resistance that reduces the amount of conducting medium outside of the cell. Stämpfli observed many problems with the ways that were being used to measure membrane potential at the time. He experimented with a new method that he called the sucrose gap. The method was used to study action potentials in nerve fibers. Since its introduction, many improvements and alterations have been made to the technique. One modification of the single sucrose gap method was introduced by C. H. V. Hoyle in 1987. The double sucrose gap technique, which was first used by Rougier, Vassort, and Stämpfli to study cardiac cells in 1968, was improved by C. Leoty and J. Alix who introduced an improved chamber for the double sucrose gap with voltage clamp technique which eliminated external resistance from the node.
Әдіс
Классикалық сахарозалық саңылау әдісі әдетте үш камерамен құрылады, олардың әрқайсысында зерттеліп жатқан нейронның немесе жасушалардың сегменті орналасады. Сынақ камерасында физиологиялық ерітінді, мысалы Кребс немесе Рингер ерітіндісі болады, ол жасушаның табиғи ортасының иондық концентрациясы мен осмостық қысымын имитациялайды. Бұл камераға сонымен қатар, олардың жасушалық функцияларға тигізетін әсерін зерттеу үшін сынақ препараттарын қосуға болады. Сынақ ерітіндісіндегі жасушаларды стимуляциялау үшін әдетте Ag AgCl немесе платиналық сымдардан жасалған электродтар қолданылады. Сахароза камерасы (немесе саңылау) – бұл басқа екі камераны немесе жүйке талшығының немесе жасушалардың бөліктерін бөлетін орталық камера. Бұл камерада жоғары специфическая кедергісі бар изотоникалық сахароза ерітіндісі орналасады. Специфическая кедергі – материалдың немесе ерітіндінің электр тогына қарсы тұру қабілетін сипаттайды, сондықтан жоғары специфическая кедергісі бар сахароза ерітіндісі үш камераны электрлік тұрғыдан оқшаулауға тиімді. Үшінші камерада әдетте KCl ерітіндісі болады, ол ішкі жасушалық ерітіндіні имитациялайды. Бұл камерадағы калийдің жоғары концентрациясы тіндің суға батырылған сегментін деполяризациялайды, бұл сахарозалық саңылаумен бөлінген екі сегмент арасындағы потенциалдар айырмашылығын өлшеуге мүмкіндік береді. Вазелин, кремний майы немесе кремний-вазелин қоспасы жүйке немесе тінді орнында бекіту үшін және ерітіндінің камералар арасында таралуына жол бермеу үшін қолданылады. Сынақ және KCl камераларына мембраналық потенциалдың өзгерістерін тіркеу үшін агармен байланыстырылған Ag AgCl электродтары орналастырылады. Бұл саңылаудың бір жағында туындаған барлық токтың жүйке немесе тіндің ішкі бөлігі арқылы ғана екінші жағына ағуына мүмкіндік береді. Екі топтың бір-біріне қатысты электрлік потенциалдың өзгерістерін өлшеуге және тіркеуге болады. Тиісті электроникамен қолданылғанда, қос сахарозалық саңылауды сынақ камерасында орналасқан жүйке немесе тіндік сегменттің мембраналық потенциалын кернеумен бекіту үшін пайдалануға болады.
A classic sucrose gap technique is typically set up with three chambers that each contain a segment of the neuron or cells that are being studied. The test chamber contains a physiological solution, such as Krebs or Ringer's solution, which mimics the ion concentration and osmotic pressure of the cell's natural environment. Test drugs can also be added to this chamber to study the effect that they have on cellular function. Ag AgCl or platinum wire electrodes are generally used for stimulating the cells in the test solution. The sucrose chamber (or gap) is the middle chamber that separates the two other chambers, or sections of the nerve fiber or cells. This chamber contains an isotonic sucrose solution of a high specific resistance. Specific resistance describes the ability of a material or solution to oppose electric current, so a sucrose solution of a high specific resistance is effective in electrically isolating the three chambers. The third chamber usually contains a KCl solution that mimics the intracellular solution. The high potassium concentration in this chamber depolarizes the immersed segment of the tissue, allowing potential differences to be measured between the two segments separated by the sucrose gap. Vaseline, silicon grease, or a silicon vaseline mixture is used to seal the nerve or tissue in position and prevent diffusion of solution between the chambers. A pair of agar bridged Ag AgCl electrodes are placed in the test and KCl chambers to record the changes in membrane potential. This allows all of the current originating on one side of the gap to flow to the other side only through the interior of the nerve or tissue. Changes in electrical potential between the two groups relative to each other can be measured and recorded. When used with proper electronics, the double sucrose gap can be used to voltage clamp the membrane potential of the nerve or tissue segment contained in the test chamber.
Шектеулер
Бір сахарозалық саңылаудың басты кемшілігі – ол мембраналық потенциалдың және әрекет потенциалының амплитудасының нақты мәнін анықтай алмайды. Ол тек сахароза ерітіндісімен бөлінген аймақтар арасындағы потенциалдың салыстырмалы өзгерістерін ғана өлшеуге мүмкіндік береді, себебі шунттау эффектісі болады. Алайда, қос сахарозалық саңылау мембраналық потенциалды және кедергіні өлшеуге болады. Тағы бір шектеу – жасушалар арасында электрлік байланыс болмаған жағдайда (яғни, кеңістіктік тұрақты λ нөлге жақын болғанда) тіндерден мембраналық потенциалды алу мүмкін емес. Сахарозалық саңылау әдісі тегіс бұлшық ет жасушаларының мембраналық потенциалы мен сыртқы калий концентрациясы арасындағы байланысты анықтау үшін қолданылған, мысалы, теңбілгі ұрығының несеп жолдарында. Бұл әдіс мембрана арқылы ағып кету тогы және жасушадан тыс кедергі салдарынан туындаған мембраналық потенциал өлшеу қателіктерін түзету үшін де қолданылған. Сахарозалық саңылау әдісін пайдалану арқылы мембраналық токтың дұрыс емес өлшемдерін түзетуге де болады. Сахарозалық саңылау әдісінің дамуы қос сахарозалық саңылау техникаларына әкелді. Қос сахарозалық саңылау, әдетте, бір сахарозалық саңылаумен салыстырғанда, нерв талшықтарының кішірек сегменттерін электрлік оқшаулау үшін тиімдірек. Қос сахарозалық саңылау техникасы жүрек бұлшықтарын зерттеу үшін де қолданылады, онда ол деполяризацияның алғашқы 10-100 миллисекундының ішінде болатын токтарды анықтап көрсетуге мүмкіндік береді.
A major limitation of the single sucrose gap is that it cannot determine the real values of the membrane potential and action potential amplitudes. It can only measure the relative changes in the potential between the regions separated by the sucrose solution because of the shunting effect. Double sucrose gap, however, can measure the membrane potential and resistance. Another limitation is that membrane potentials cannot be obtained from tissues where there is no electrical coupling between the cells (i. e. when the spatial constant, λ, is close to zero). The sucrose gap technique has been applied to determine the relation between external potassium concentration and the membrane potential of smooth muscle cells using guinea pig ureters. It has also been used to rectify inaccurate membrane potential measurements resulting from leakage currents through the membrane and extracellular resistance. Correction of an inaccurate membrane current reading is also possible through utilization of the sucrose gap method. Developments in the sucrose gap method have led to double sucrose gap techniques. A double sucrose gap is generally advantageous when used to electrically isolate smaller segments of nerve fibers than would be possible with a single sucrose gap, The double sucrose gap technique is also utilized over the single sucrose gap to study cardiac muscle, where it allows for clearer resolution of early currents, those occurring within the first 10 100 milliseconds of depolarization.