Tobaksbruk leder till många hälsoproblem, inklusive cancer, hjärtsjukdomar, emfysem och stroke. Beroende av cigarettrökning är en utbredd neuropsykiatrisk störning som härrör från de biofysiska och cellulära åtgärder nikotin på nikotinacetylkolinreceptorer (nAChR) hela det centrala nervsystemet. Förstå olika nAChR subtyper som finns i områden i hjärnan som är relevanta för nikotinberoende är en viktig prioritering.

Experiment som använder elektrofysiologi tekniker såsom hela celler patch clamp eller två-elektrodspänningen inspelningar klämma är användbara för farmakologisk karakteristik av nAChR av intresse. Celler som uttrycker nAChR, såsom däggdjursceller vävnadsodlingskolvar eller Xenopus laevis oocyter, är fysiskt isolerade och är därför lätt studeras med hjälp av verktygen i modern farmakologi. Stora framsteg har gjorts med användning av dessa tekniker, särskilt när målreceptorn var redan känt ennd ektopisk uttryck lätt att uppnå. Ofta är det dock nödvändigt att studera nAChR i sin naturliga miljö: i nervceller i hjärnan skivor akut skördas från laboratorium möss eller råttor. Till exempel möss som uttrycker "överkänsliga" nAChR subenheter såsom α4 L9'A möss ¹ och α6 L9'S möss ^2, möjliggöra entydig identifikation av neuroner baserat på deras funktionella uttryck av en specifik nAChR subenhet. Även hel-cell patch clamp inspelningar från nervceller i hjärnan skivor rutinmässigt görs av skickliga electrophysiologist, är det svårt att lokalt tillämpa läkemedel såsom acetylkolin eller nikotin till det inspelade cell inom en hjärna skiva. Utspädning av läkemedel i superfusate (bad ansökan) är inte snabbt reversibla, och U-rör-system är inte lätt anpassas för att arbeta med hjärnsnitt.

I detta dokument beskriver vi en metod för att snabbt applicera nAChR-aktiverande läkemedel till nervceller som spelats in i vuxen mOuse hjärnsnitt. Standard helcells-inspelningar görs från neuroner i skivor, och en andra mikropipett fylld med ett läkemedel av intresse manövreras i läge nära den inspelade cellen. En injektion av trycksatt luft eller inert kväve i läkemedels-fyllda pipett orsakar en liten mängd läkemedel lösning som skall sprutas ut från pipetten på det inspelade cellen. Med denna metod, nAChR-medierade strömmar kan lösas med millisekund noggrannhet. Drug Application gånger kan lätt varieras, och läkemedlet fyllda pipett kan dras tillbaka och ersättas med en ny pipett, vilket möjliggör koncentration-respons-kurvor skapas för en enda neuron. Även beskrivet i samband med nAChR neurobiologi, bör denna teknik vara användbar för att studera många typer av ligandstyrda jonkanaler eller receptorer i neuroner från hjärnsnitt.