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.
26 ноября
32 минуты
Илья Ведмеденко

Недавние события в Нагорном Карабахе показали, что победить в современной войне, не имея ударных беспилотников, сложно. Россия пока отстает от стран Запада, Китая, Израиля и даже Турции, но делает все возможное, чтобы сократить этот разрыв.

Вчера, 13:35
4 минуты
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

Вчера, 18:57
2 минуты
Илья Ведмеденко

Перспективный китайский авиалайнер C919 допустили до финального этапа испытаний — завершающих летных тестов и сертификации.

23 ноября
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

24 ноября
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из США, изучавшие миссисипских аллигаторов, показали, насколько те способны к регенерации хвоста. Оказалось, что они вполне имеют такую возможность, однако вновь отращенный орган отличается от настоящего. По мнению исследователей, открытие поможет в дальнейшем изучении способности живых организмов к регенерации, а затем, возможно, и в разработке лечения определенных заболеваний.

23 ноября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 23:30 (мск), должно состояться историческое событие: Китай намерен запустить станцию «Чанъэ-5». Она соберет лунные образцы и вернется на Землю.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: