Frekans Bileşenleri kullanarak bir İyon Kanal IV Eğrisi, Rekapitülasyon

Daha sonra ne kadar mevcut her bir kanal tipi atfedilen olmalıdır belirlenmesi amacı ile aynı anda birden fazla iyon kanalı türleri ölçme halen araştırmacıların teknik engeller vardır. Bu sınırlama nedeniyle, iyon kanalları genellikle voltaj, akım, ve aksiyon potansiyel kelepçe gibi teknikler kullanarak tek tek okudu. Bireysel kanal tipleri, heterolog ifade sistemleri sıklıkla kullanılır incelemek ^{için 1} 2 kardiyomiyositler gibi dokusundan izole edilen hücreler , çalışırken başka yollarla çeşitli iyon kanalları engellemek için kullanılması gerekir. Örneğin, sodyum kanalları yavaş bir depolarizan gerilim rampası inaktive olabilir, ³ içe giderilmesi potasyum kanalları ekstrasellüler BaCl2 ile bloke edilebilir, ⁴ ve kalsiyum kanalları verapamil kullanılarak bloke edilebilir. ⁵

Kısmen bu sınırlama üstesinden kullanılan bir yöntem, ölçüm uygun bir ajan ile seçici bir kanal tipi engelleme sonra tekrar, aynı anda iki kanal türleri arasında mevcut akı ölçmek. Iki ölçüm Çıkarma sonra bloke edildi kanal tipi mevcut atfedilebilir miktarını tahmin etmek için kullanılır. ⁶ Bununla birlikte, bu tekniğin iki önemli sınırlamalar vardır. İlk olarak, kimyasal maddeler, seçici olarak her bir iyon kanalı engelleyebilirsiniz belirlenmiştir ve yaygın olarak kullanılan bazı ilaçlar, diğer kanal tipleri ile non-spesifik ^{etkileşimlere} sahip değil 5,7 İkincisi, bu tekniğin bir kanal başka bir modüle olup olmadığını belirlenecek olamaz kanal. Örneğin, sağ ventrikül yüksek Kır 2.1 ifade iletim hızı deprese böyle NAV 1.5 ve Kır 2.1 heterojen ifade kobay ventriküller gösterildiği olmuştur ve bu iki kanal arasında sinerjik bir ilişki var olduğu ileri sürülmektedir. Halen ⁸ , bu doğrulanmış olamaz.

Bu çalışmada, biz bu empedans spektroskopi, eş zamanlı olarak ölçülür birden fazla iyon kanalı türleri çalışmak için yararlı bir araç olabileceğini düşündürmektedir. Sunulan yöntem akımları aynı anda iki kanal ölçülen türlerinden ayırt etmek için kullanılan olmamıştı rağmen, empedans spektroskopi iyon kanalı fonksiyonu diğer yönlerini bir dizi çalışma olmuştur. Goodman ve Sanat akım pensi protokolleri bir hücre farklı frekanslara ayarlamak için modifiye ve transmembran potansiyel salınımlar içe giderilmesi K ⁺ kanal ve Ca ^{2 +} kanal arasında bir etkileşim nedeniyle olabilir ki kaplumbağa işitsel saç hücreleri kullanarak gösterdi. ⁹ Han ve Frazier empedans geniş bir frekans aralığında (100 Hz – 5 MHz) üzerinden tek bir hücrenin ölçülebilir gösterdi ve K ⁺ veya Ca ^{2 +} kanalları bloke edildi basit bir araç olabilir empedans artış gözlenmiştir yüksek kapasiteli ilaç ekranlarında kanal blok tespit ¹⁰ Hayashi ve Fishman içe giderilmesi K ⁺ kanal ¹¹ Diğer gruplar farklı kanal türleri gerilim kelepçe protokol tek bir frekans yerleştirilir ve kinetik özelliklerini incelemek için karmaşık iletkenlik gösterdi bazı frekanslarda değil, diğerleri için beklenen yanıt gözlenen frekans tepkisi ile anlaştı. ^12,13 Millonas ve Hanck bazı frekanslar beklenen yanıt Markov modeli birden fazla hız sabitleri varlığı vermedi nedenle önerilen bu ^gibi 12 Çalışmaları diğerleri gibi, hem iyonik akımlar empedans spektroskopi kullanarak, iyon kanalları ölçülen teorik frekans tepkisi ile aynı fikirde değilim durumlarda olduğunu göstermiştir. Bu çalışmada yöntemin amacı bağımsız membran elektrik devresi dayandığı varsayımları geçerli genliği ile korele frekanslarını tespit etmek çünkü bu çalışmada bir endişe değil. Furtheremore geçerli genliği, onları içine takılan herhangi bir gürültü işlevleri olmayan kayıtları bölümlerini hesaplanır. Diğer çalışmaların sayısı da çok sayıda iyon kanalları mevcut modeller kendi hız sabitleri ile çok sayıda iletken ve tel olmayan devletlerin ^sergileyen 14,15,16 Thompson ve ark KcsA kanal seçiciliği filtresi Na için farklı bağlanma yerleri olduğunu gösterdi ^+, Li +, ve K ^+, ve seçicilik filtresi ile bir iyon hamle olarak başka bir bağlayıcı sitesi hareketli enerjik maliyetleri kanal tercihen, gözenek ile K ⁺ iyonları yürütmek kılan ne.. ¹⁷ Bu çalışmada biz bir dizi takılı bir gerilim adım protokol frekansları (gürültü fonksiyonu) ve genliği çok genel geçerli genliği ile korele frekanslar için baktı. Güçlü kanıtlar öne sunulan bu yana birden fazla hız sabitleri, ayırıcı yoluyla iyonların iletim bir rol oynayabilirt kanalları, bu oran sabitleri ile ilişkili frekansları giriş belirli frekanslarda rezonansa ya da son derece geçerli genliği, aksi halde olmazdı ile korele neden olabilir. Bu çalışmada gösterilmiştir tekniği, genellikle gerilim kelepçe devresi ve satın alma ekipmanları test etmek için kullanılan bir paralel RC devresi, bir model hücresi, yapılır. DC dışında herhangi bir frekanslar mevcut büyüklüğü ile ilişkili olacağını ve bu verileri gösterilir. Ayrıca gürültü fonksiyonunun yanı sıra, herhangi bir frekansları son derece geçerli genliği ile korele neden olmadığını göstermektedir. Bu iki bulgu, ölçüm cihazları ve gürültü fonksiyonu, herhangi bir frekanslar geçerli genliği ile ilişkilendirmek için neden kendileri olmadığını gösteriyor, çünkü kritik öneme sahiptir. Gelecekteki çalışmalar iyon kanalları içeren membranlar kullanarak ölçümler yaparken, kullanılan kanal bağlı olarak, seçicilik filtresi ya da muhtemelen gözenek hız sabitleri karşılık frekansları kanal frekans cevabı etkisi ve frekanslar, yüksek hangi etkilemez, bu bekleniyor geçerli genliği ya da düşük korelasyon.

Bu yöntem iyon kanalları çalışmak için yeni bir teknik olduğu için, gelecek çalışmaları takip yönde bir dizi vardır. İlk olarak, teknik belirli izole kanallarının frekans tepkisi karakterize etmek için kullanılmalıdır. Ek iş, aynı zamanda mevcut genlikleri frekans genlikleri kalibre etmek için yapılması gerekiyor. Birden fazla kanal ayrı ayrı karakterize sonra, birden fazla kanal türleri aynı anda ölçülmelidir. Bu teknik, aynı zamanda aksiyon potansiyeli kelepçe, kelepçe akımı, ve alan stimülasyonu çalışmaları kullanmak için adapte olabilir. Bu yeni bir teknik olmasına rağmen, daha önce mümkün değildi elektrofizyolojik ölçümler yapmak ve iyon kanalları fizyolojik rolü içine değerli yeni anlayışlar sağlamak için güçlü bir yol ne olabilir gösterir.