CELLULÁRIS SZÍV- ELEKTROFIZIOLÓGIAI MÉRÉSI TECHNIKÁK. Dr. Virág László

Hasonló dokumentumok
CELLULÁRIS SZÍV- ELEKTROFIZIOLÓGIAI MÉRÉSI TECHNIKÁK. Dr. Virág László

Ex vivo elektrofiziológia. Élettani és Neurobiológiai Tanszék

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

Ex vivo elektrofiziológia. Élettani és Neurobiológiai Tanszék

Az ioncsatorna fehérjék szerkezete, működése és szabályozása. A patch-clamp technika

A membránpotenciál. A membránpotenciál mérése

Érzékszervi receptorok

Részletes szakmai beszámoló

Elektrofiziológiai vizsgálómódszerek alkalmazása a sejtek elektromos tevékenységének kutatásában. A kezdetek 1.

Membránpotenciál, akciós potenciál

Gyógyszervegyületek elektrofiziológiai szűrése nagy hatáskereszt-metszetű ( semi high-troughput ) rendszereken

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

Az akciós potenciál (AP) 2.rész. Szentandrássy Norbert

In vitro elektrofiziológiai technikák Mike Árpád

Intracelluláris módszerek a szív elektrofiziológiai tulajdonságainak vizsgálatára. Tóth András DSc. 2018

Ioncsatorna funkciók mérése in vitro körülmények között. Dr. Nagy Norbert Tudományos munkatárs SZTE Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

Az ingerületi folyamat sejtélettani alapjai

Membránpotenciál. Nyugalmi membránpotenciál. Akciós potenciál

klorid ioncsatorna az ABC (ATP Binding Casette) fehérjecsaládba tartozik, amelyek általánosságban részt vesznek a gyógyszerek olyan alapvetı

Szívbetegségek hátterében álló folyamatok megismerése a ciklusosan változó szívélettani paraméterek elemzésén keresztül

KÉSZÍTETTE: BALOGH VERONIKA ELTE IDEGTUDOMÁNY ÉS HUMÁNBIOLÓGIA SZAKIRÁNY MSC 2015/16 II. FÉLÉV

Nyugalmi potenciál, akciós potenciál és elektromos ingerelhetőség. A membránpotenciál mérése. Panyi György

Elektrofiziológiai alapjelenségek 1. Dr. Tóth András

A nyugalmi potenciál megváltozása

Membránszerkezet, Membránpotenciál, Akciós potenciál. Biofizika szeminárium

Az idegsejt elektrokémiai és

HCN csatorna gátló szerek celluláris szívelektrofiziológiai hatásai

A szívizom akciós potenciálja, és az azt meghatározó ioncsatornák

Neurotoxikológia VII. Neurotoxikológiai vizsgáló módszerek elektrofiziológia és viselkedésvizsgálat

Membránszerkezet Nyugalmi membránpotenciál

Az elmúlt években végzett kísérleteink eredményei arra utaltak, hogy az extracelluláris ph megváltoztatása jelentősen befolyásolja az ATP és a cink

Elektromos ingerlés ELEKTROMOS INGERLÉS. A sejtmembrán szerkezete. Na + extra. Elektromos ingerlés:

Membránszerkezet. Membránszerkezet, Membránpotenciál, Akciós potenciál. Folyékony mozaik modell. Membrán-modellek. Biofizika szeminárium

Az agyi értónust befolyásoló tényezők

A juxtaglomeruláris apparátus jelátviteli mechanizmusai a macula densán keresztül és azon túl

Voltammetria. Szilárd elektródok Módosított elektródok

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

Neuronok előkészítése funkcionális vizsgálatokra. Az alkalmazható technikák előnyei és hátrányai. Neuronok izolálása I

Jelátvitel az idegrendszerben:

Nyugalmi és akciós potenciál

Maléth József. Az endoplazmás retikulum - plazma membrán mikrodomének szerepe az intracelluláris Ca 2+ szignalizáció szabályzásában

Az egyedi neuronoktól az EEG hullámokig Somogyvári Zoltán

Az idegsejtek kommunikációja. a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció

Szívelektrofiziológiai alapjelenségek. Dr. Tóth András 2018

A szív élettana. Aszív élettana I. A szív pumpafunkciója A szívciklus A szívizom sajátosságai A szív elektrofiziológiája Az EKG

- Csatornák pumpák - Ellenállás kondenzátor komponens - Fordulási-, membrán potenciál. ellenállás. kondenzátor

Nagyon köszönöm a disszertáció alapvetően pozitív megítélését és a gondos bírálatot. A következőkben válaszolok a feltett kérdésekre.

elektronika Jellemzõk Technikai adatok Motortyp MV 030 MV 030Z Hajtás-elektronika Hajtás-elektronika C50 ELEKTRONIKA

A Kv1.3 ioncsatorna szerepe a T sejt aktivációban

a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció. Szinaptikus jelátvitel.

Sejtek membránpotenciálja

Dr. Csanády László: Az ioncsatorna-enzim határmezsgye: egyedi CFTR és TRPM2 csatornák szerkezete, működése c. MTA doktori értekezésének bírálata

Termodinamikai egyensúlyi potenciál (Nernst, Donnan). Diffúziós potenciál, Goldman-Hodgkin-Katz egyenlet.

Potenciálok. Elektrokémiai egyensúly

A Sejtmembrán Szerkezete Nyugalmi Membránpotenciál

Interneurális kommunikáció

Neurotoxikológia XII. Neurotoxikológiai vizsgáló módszerek elektrofiziológia és viselkedésvizsgálat

Nyomásmérő óra. Gázmenetes rozsdamentes nyomásmérők

Az idegi működés strukturális és sejtes alapjai

Egy idegsejt működése

MEMBRÁNSZERKEZET, MEMBRÁNPOTENCIÁL, AKCIÓS POTENCIÁL. Biofizika szeminárium

Adatelemzési eljárások az idegrendszer kutatásban Somogyvári Zoltán

ELEKTROKÉMIA. - elektrolitokban: ionok irányított mozgása. Elektrolízis: elektromos áram által előidézett kémiai átalakulás

13 Elektrokémia. Elektrokémia Dia 1 /52

Elektro-analitikai számítási feladatok 1. Potenciometria

Synchronization of cluster-firing cells in the medial septum

A plazmamembrán felépítése

Jelkondicionálás. Elvezetés. a bioelektromos jelek kis amplitúdójúak. extracelluláris spike: néhányszor 10 uv. EEG hajas fejbőrről: max 50 uv

Nusser Zoltan. Celluláris Idegélettani Laboratórium MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet Budapest

Szubmolekuláris kvantuminterferencia és a molekuláris vezetőképesség faktorizációja

SZTE Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet Igazgató: Dr. Varró András egyetemi tanár

Transzportfolyamatok a biológiai rendszerekben

Szuperkritikus fluid kromatográfia (SFC)

-Két fő korlát: - asztrogliák rendkívüli morfológiája -Ca szignálok értelmezési nehézségei

BIOFIZIKA. Membránpotenciál és transzport. Liliom Károly. MTA TTK Enzimológiai Intézet

IONCSATORNÁK. I. Szelektivitás és kapuzás. III. Szabályozás enzimek és alegységek által. IV. Akciós potenciál és szinaptikus átvitel

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Mérés és adatgyűjtés

A gyógyszerek okozta proaritmia - A repolarizációs rezerv jelentősége

szekrécióra kifejtett hatásukat vizsgáltuk. I. Epesavak hatásának karakterizálása a pankreász duktális sejtek működésére

A harántcsíkolt izom struktúrája általános felépítés

AS-i illesztő-tápegység Pick-to Light rendszerekhez. Kábel keresztmetszet

a NAT /2007 számú akkreditált státuszhoz

Bevezetés a méréstechnikába és jelfeldolgozásba 7. mérés RC tag Bartha András, Dobránszky Márk

A Sejtmembrán Szerkezete Nyugalmi Membránpotenciál

Ca 2+ Transients in Astrocyte Fine Processes Occur Via Ca 2+ Influx in the Adult Mouse Hippocampus

A szívizomsejt ioncsatornái és azok működése

A neurogliaform sejtek szerepe az agykéregben

FUSARIUM TOXINOK IDEGRENDSZERI HATÁSÁNAK ELEMZÉSE

Hodkin-Huxley formalizmus.

4. Egy szarkomer sematikus rajza látható az alanti ábrán. Aktív kontrakció esetén mely távolságok csökkenése lesz észlelhető? (3)

MSZ 20135: Ft nitrit+nitrát-nitrogén (NO2 - + NO3 - -N), [KCl] -os kivonatból. MSZ 20135: Ft ammónia-nitrogén (NH4 + -N),

Villamos gáztisztítók - mit hoz a jövı?

Funkcionális konnektivitás vizsgálata fmri adatok alapján

A GLOMUS CAROTICUM KLORID ÁRAMAINAK FUNKCIONÁLIS VIZSGÁLATA

Látás. Látás. A környezet érzékelése a látható fény segítségével. A szem a fényérzékelés speciális, páros szerve (érzékszerv).

A töltőfolyadék térfogatváltozása alapján, egy viszonyítási skála segítségével határozható meg a hőmérséklet.

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Átírás:

CELLULÁRIS SZÍV- ELEKTROFIZIOLÓGIAI MÉRÉSI TECHNIKÁK Dr. Virág László

Intracelluláris mikroelektród technika Voltage clamp technika Patch clamp technika

Membrane potentials and excitation of impaled single muscle fibers. J. Graham, R. W. Gerard. J Cell Physiol. 1946 Aug;28(1):99-117. J Cell Physiol. 1949 Dec;34(3):383-96.

J. Physiol. (I95I) 115, 74-94. Coraboeuf, E. & Weidmann, S. (1949a). C.R. Soc. Biol., Paris, 143, 1329. Coraboeuf, E. & Weidmann, S. (1949b). C.R. Soc. Biol., Paris, 143, 1360.

Intracelluláris mikroelektród technika

Ag/AgCl 3 M KCl R e ~ 10-40 MOhm 0.1-0.2 µm

erősítő számítógép ingerlő d e r A/D P Detektált jel szervfürdő 0mV d: ingerlő elektróda e: mikroelektróda r: referens elektróda P: preparátum 50 mv 100 ms

0 mv APA 50% 100 ms 20 mv V max 90% RP APD 50 előinkubáció APD 90 anyag kimosás 60 perc 20-60 perc 60 perc

Voltage clamp technika Cole KS (1949) Dynamic Electrical Characteristics of the Squid Axon Membrane. Arch. Sci. Physiol. 3:253 258

Két mikroelektródás voltage clamp teszt potenciál parancsjel (voltage command) holding potenciál makroszkópikus nátrium-áram

Patch clamp: a voltage clamp egy speciális esete Hamill OP, Marty A, Neher E, Sakmann B, Sigworth FJ (1981) Improved Patch-Clamp Techniques for High-Resolution Current Recording from Cells and Cell-Free Membrane Patches. Pflügers Arch. 391: 85 100.

Patch clamp: a voltage clamp egy speciális esete (1) Szívjunk be egy kis membrán darabot a mikropipetta hegyének belsejébe (átmérő ~ 1 µm) Sejt

Patch clamp: a voltage clamp egy speciális esete (2) Gigaohm-seal R > 1 GOhm Sejt

M. Sokabe and E Sachs, The Journal of Cell Biology, Volume 111, 599-606, 1990.

Patch clamp: a voltage clamp egy speciális esete (3) Kapcsoljuk a kívánt potenciálra az elektróda belsejét és tartsuk konstans értéken a voltage clamp módszert használva. Sejt

Patch clamp: a voltage clamp egy speciális esete zárt nyitott (3) Kapcsoljuk a kívánt potenciálra az elektróda belsejét és tartsuk konstans értéken a voltage clamp módszert használva. + + Sejt

Patch clamp: a voltage clamp egy speciális esete zárt nyitott zárt (3) Kapcsoljuk a kívánt potenciálra az elektróda belsejét és tartsuk konstans értéken a voltage clamp módszert használva. Sejt

Nátrium csatornák tulajdonságai parancsjel (voltage command) 10 msec

Két mikroelektródás voltage clamp teszt potenciál parancsjel (voltage command) holding potenciál makroszkópikus nátrium-áram

Nátrium csatornák tulajdonságai 1. A csatornák vagy nyitott vagy zárt állapotban vannak

Nátrium csatornák tulajdonságai 1. A csatornák vagy nyitott vagy zárt állapotban vannak 2. A csatornanyitások csak rövid rövid események a makroszkopikus nátrium áramhoz viszonyítva. makroszkópikus nátrium áram

Nátrium csatornák tulajdonságai 1. A csatornák vagy nyitott vagy zárt állapotban vannak 2. A csatornanyitások csak rövid rövid események a makroszkopikus nátrium áramhoz viszonyítva. 3. A csatornanyitások időtartama és latenciája nagyon változó és előfordul, hogy a csatorna ki se nyílik makroszkópikus nátrium áram

Nátrium csatornák tulajdonságai 1. A csatornák vagy nyitott vagy zárt állapotban vannak 2. A csatornanyitások csak rövid rövid események a makroszkopikus nátrium áramhoz viszonyítva. 3. A csatornanyitások időtartama és latenciája nagyon változó és előfordul, hogy a csatorna ki se nyílik 4. A csatornák nyitási valószínűsége hasonló a makroszkópikus áramhoz 300 felvétel szummája makroszkópikus nátrium áram

Nátrium csatornák tulajdonságai 1. A csatornák vagy nyitott vagy zárt állapotban vannak 2. A csatornanyitások csak rövid rövid események a makroszkopikus nátrium áramhoz viszonyítva. 3. A csatornanyitások időtartama és latenciája nagyon változó és előfordul, hogy a csatorna ki se nyílik 4. A csatornák nyitási valószínűsége hasonló a makroszkópikus áramhoz 5. A csatornák inaktivációja miatt a másodszori nyitás nagyon ritka 300 felvétel szummája makroszkópikus nátrium áram

1. A csatornák vagy nyitott vagy zárt állapotban vannak. 2. A csatornanyitások csak rövid rövid események a makroszkopikus áramhoz viszonyítva. 3. A csatornanyitások időtartama és latenciája nagyon változó és előfordul, hogy a csatorna ki se nyílik 4. A csatornák nyitási valószínűsége hasonló a makroszkópikus áramhoz 5. A csatornák többször is kinyílhatnak, ha nincs inaktiváció Slowly inactivating K current channel (Ram & Dagan, 1987)

Patch clamp technika konfigurációi On- Cell Cell-Attached

Patch clamp technika konfigurációi On- Cell Insideout patch

Patch clamp technika konfigurációi On- Cell Whole Cell

Patch clamp technika konfigurációi Whole Cell

Patch clamp technika konfigurációi Whole Cell outsideout patch

Whole cell konfiguráció

Whole cell konfiguráció

Whole cell konfiguráció R s R c C m C m R s

A whole cell konfiguráció Intracelluláris oldat Mikropipetta Patch-clamp erősítő Extracelluláris oldat + _ + + + + + + + Sejt _ + + IBM PC -20 mv... +50 mv -40 mv 10 ms... 5000 ms

Run-down jelenség ATP-függő kálium áram

Run-down jelenség L típusú kalcium áram

Patch clamp technika konfigurációi Whole Cell Whole Cell, perforated patch - amphotericin-b - nystatin

Run-down jelenség L típusú kalcium áram

Sejtizoláció - Ca 2+ - mentes perfúzió - emésztés (kollagenáz...) - mechanikai agitáció

L típusú kalcium áram 400 ms 0 mv -40 mv 100 ms 200 pa

L típusú kalcium áram -40 mv -35 mv I Ca amplítúdó (pa) 0-400 -800-1200 -40-20 0 20 40 60 Potenciál (mv)

L típusú kalcium áram -40 mv -30 mv I Ca amplítúdó (pa) 0-400 -800-1200 -40-20 0 20 40 60 Potenciál (mv)

L típusú kalcium áram -40 mv -25 mv I Ca amplítúdó (pa) 0-400 -800-1200 -40-20 0 20 40 60 Potenciál (mv)

L típusú kalcium áram -40 mv -20 mv I Ca amplítúdó (pa) 0-400 -800-1200 -40-20 0 20 40 60 Potenciál (mv)

L típusú kalcium áram -40 mv -15 mv I Ca amplítúdó (pa) 0-400 -800-1200 -40-20 0 20 40 60 Potenciál (mv)

L típusú kalcium áram -40 mv -10 mv I Ca amplítúdó (pa) 0-400 -800-1200 -40-20 0 20 40 60 Potenciál (mv)

L típusú kalcium áram -40 mv 55 mv I Ca amplítúdó (pa) 0 Áram-feszültség (I-V) karakterisztika -400-800 -1200-40 -20 0 20 40 60 Potenciál (mv) előinkubáció anyag kimosás 5-10 perc 5-10 perc 10-15 perc