Роборуку для пэтч-клампа научили мыть микропипетки — Naked Science
6 минут
Редакция

Роборуку для пэтч-клампа научили мыть микропипетки

Американские ученые создали робота для локальной фиксации потенциала и очищения микропипеток между пробами. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

patchclamp_spheroplast1
©Wikipedia

Локальная фиксация потенциала (patch-clamp) — методика для изучения ионных каналов в мембране клеток, впервые была описана в 1981 году. Один из вариантов метода заключается в следующем. В специальную установку помещается микропипетка с электродом, наконечник которой «присасывается» к мембране клетки. В результате изоляции на границе мембраны образуется гигасил — электрическое сопротивление более гигаома, — что позволяет локально регистрировать и контролировать ионные токи между сторонами мембраны. Таким образом изучаются реакции отдельных клеток на электрическое или химическое воздействие.

 

По словам авторов, несмотря на длительную историю и относительную простоту метод по-прежнему требует активных действий со стороны оператора. После каждой пробы в микропипетке остаются фрагменты мембраны, но поскольку нет механизма, который бы ее очищал, она заменяется на новую — также вручную. Это значительно замедляет процесс.

 

Сравнение уровней сопротивления и загрязнения микропипетки при разных способах очистки (aCSF использовалась изолированно) / © I. Kolb et al., Nature Communications

 

Ученые из Технологического института Джорджии усовершенствовали метод. По заказу они изготовили систему контроля давления, перепрограммировали стандартные микроманипуляторы и спроектировали графический интерфейс для управления установкой с компьютера. Сам механизм был дополнен двумя ванночками — с моющим средством для лабораторной посуды (Alconox) и с искусственной спинномозговой жидкостью (aCSF). После регистрации токов робот захватывает микропипеткой очиститель (3 нанолитра), через 10 секунд жидкость выталкивается под давлением 1000 микробар и микропипетка наполняется aCSF. Спустя еще 10 секунд выталкивается aCSF, и стерилизованная микропипетка возвращается в исходное положение. Вся процедура очистки занимает около одной минуты.

 

Система тестировалась на клетках эмбриональных почек человека (HEK293T). В полуавтоматическом режиме авторам удалось изучить участки 84 клеток с помощью восьми микропипеток при точности измерений 95 процентов. При однократной неудачной попытке изоляции мембраны микропипетка очищалась и снова использовалась без ущерба для качества. Ученые подчеркнули, что не проверяли работоспособность микропипеток после десяти использований. Предполагается, что после 26 повторных проб и трех последовательных неудач они приходят в негодность.

 

Кроме того, авторы испытали установку на нейронах живой мыши. С помощью четырех пипеток они сделали 10 успешных замеров (в этом случае измерялась разность потенциалов целых клеток) из 34, в 13 пробах был достигнут нужный уровень сопротивления. Общая продолжительность эксперимента составила 171 минуту.

 

«Это шаг к революционным роботизированным технологиям в области нейробиологии. Мы бы хотели оставлять образцы в нашей установке и уходить, пока машина делает пробы 50 или 100 нейронов. Такой вид автоматизации уже доступен, например, в молекулярной биологии, и он значительно расширяет возможности для изучения мозга», — сообщил соавтор работы Крэйг Форест (Craig Forest).

 

Тестирование робота на живой мыши / © I. Kolb et al., Nature Communications

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 18:13
25 минут
Ольга Иванова

Если вы думаете, что вами невозможно манипулировать, то ошибаетесь дважды. Во-первых, манипулировать можно кем угодно. Во-вторых, это означает, что вы ничего не знаете о манипулятивных приемах, не умеете их распознавать, и потому, вероятно, вами манипулируют очень часто. Если, конечно, вы сами от природы не «психологический фокусник».

Вчера, 19:11
6 минут
Василий Парфенов

Человеческое тело обладает потрясающими способностями к адаптации, но даже у них есть границы. И, по мнению авторов нового исследования, тропические области Земли станут слишком жаркими для обитания Homo sapiens уже при превышении среднегодовых температур на 1,5 градуса относительно нынешних значений.

3 часа назад
12 минут
Мария Азарова

Калифорнийские медики привели аргументы в пользу того, что количества ишемических периваскулярных поражений сетчатки могут говорить о наличии сердечно-сосудистых заболеваний.

Вчера, 18:13
25 минут
Ольга Иванова

Если вы думаете, что вами невозможно манипулировать, то ошибаетесь дважды. Во-первых, манипулировать можно кем угодно. Во-вторых, это означает, что вы ничего не знаете о манипулятивных приемах, не умеете их распознавать, и потому, вероятно, вами манипулируют очень часто. Если, конечно, вы сами от природы не «психологический фокусник».

5 марта
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 19:11
6 минут
Василий Парфенов

Человеческое тело обладает потрясающими способностями к адаптации, но даже у них есть границы. И, по мнению авторов нового исследования, тропические области Земли станут слишком жаркими для обитания Homo sapiens уже при превышении среднегодовых температур на 1,5 градуса относительно нынешних значений.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: