МИКРОПЕРФУЗНАЯ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЦЕПТОРОВ

Хохлов А. М., Шишков М. И., Колесников С. С.
Институт биологического приборостроения РАН, 142292 Пущино; Институт биофизики клетки РАН, 142292 Пущино
Установка предназначена для выполнения скоростной микроперфузии растворов в зону расположения рецепторной клетки с замещением нормального протока на испытуемое вещество. При этом измерение токов ионных каналов проводится методом patch clamp. В состав установки входят: устройство подачи растворов, микроперфузная камера, блок управления движением микроперфузной линии, блок управления перемещением перфузирующего капилляра, а также прибор для измерения ионных токов методом patch clamp. Для установки была разработана камера объёмом 50 мкл., обеспечивающая быструю замену экстраклеточных растворов, низкие электрические шумы, высокую стабильность референтного потенциала, минимальные "мёртвые" объёмы. Конструктивно камера представляет собой объём, ограниченный двумя трапециевидными стёклами, закреплёнными горизонтально в специальном держателе на расстоянии 1 мм друг от друга. Камера соединена с буферными ёмкостями, служащими для подачи и удаления растворов. Диапазон расхода растворов через камеру от 1 до 10 мл/мин., при этом полная смена растворов в камере занимает 4 с и требует аппликации 200 мкл жидкости. В силу того, что ёмкость подачи среды и камера соединены тонким каналом, диффузионный обмен между ними очень медленный (~30 мин), что позволяет использовать свободно-текущий 3М KCl электрод, если, например, требуется высокая точность сдвига потенциала реверсии при изменении концентрации экстраклеточных ионов. Камера может работать как с обычным, так и с инвертированным микроскопом. Диапазон перемещения перфузирующего капилляра не менее 100 мкм, время перемещения 1-2 мс, что достигается за счёт использования пьезопривода. Диапазон наложения сброса давления ± 1 атм. Блоки управления давлением и перемещением обеспечивают запуск с параллельного порта ПЭВМ и регистрации ПЭВМ времени перфузии. Прибор измерения состоит из выносного преобразователя ток/напряжение, установленного на микроманипуляторе, и блока измерения ионных токов. Эффективное значение шумового тока, приведенное ко входу, в полосе от 0 до 1 кГц - не более 0,25 пкА, коэффициент преобразования измеряемого тока в выходное напряжение - 10, 20, 50 или 10 мВ/пкА. Прибор имеет встроенный фильтр нижних частот Бесселя 6-го порядка с граничными частотами фильтрации 0,3, 1, 3, 10 кГц.