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电生理与 FRET
电生理联用

电生理与 FRET

Electrophysiology and FRET

高增益 EMCCD 用于 FRET 与电生理联合的单细胞研究。

  • Evolve
  • 电生理联用

背景与研究场景

钙离子(Ca²⁺)是参与多种生理现象的第二信使。与细胞外液中较高的 Ca²⁺ 浓度(2 mM)相比,细胞将胞质 Ca²⁺ 维持在 nM 浓度。然而,在外部刺激存在时,胞质 Ca²⁺ 浓度通过质膜上钙通道的激活而增加约 100 倍,并触发多种生理反应。为阐明这些钙通道的生理意义,京都大学分子生物学实验室在分子、细胞及生理层面研究电压依赖性钙通道(VDCC)和瞬时受体电位(TRP)通道。

平滑肌来源的 A7r5 细胞由荧光蛋白融合的 PH 结构域蛋白照明

基于双视图的 FRET 测量构建了定制 MATLAB 软件。

技术挑战

该研究的主要挑战是能够同时通过膜片钳测量离子通道活性,以及通过脂质生物传感器的 FRET 动力学进行测量。精密的成像解决方案至关重要。

成像方案与成果

Photometrics Evolve® 512 EMCCD 相机和 DualView 多通道系统均经过演示。在与资深成像专家讨论后,团队选择这些相机作为支持其研究的成像解决方案。自实施这些相机以来,他们发现研究取得了显著改善,能够以如此高的速度和低噪声捕捉图像。

团队通过结合膜片钳,同时定量测量荧光变化所反映的脂质动力学和离子通道的离子流。荧光检测完全依赖于 Evolve 512。Mori 博士表示:“我们选择这款相机是因为其高灵敏度、高时间分辨率和低电噪声。”因此,膜脂成分(PIP₂)与 Ca²⁺ 和 Na⁺ 流清晰同步以激活细胞。Mori 博士总结道:“Photometrics 的科学成像解决方案使我们的电生理学和 FRET 研究应用取得了革命性进展。”

References

Mori 博士及其团队最近发表的研究可在 PubMed.gov 在线获取:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24470487