¿Qué son la abrazadera de voltaje y la abrazadera de parche? Describa brevemente sus principios y aplicaciones.

La tecnología de abrazadera de voltaje suplementa la corriente que ingresa a la celda a través de un microelectrodo insertado en la celda. La cantidad de corriente suplementaria es exactamente igual al flujo inverso de iones que fluye a través de la membrana, de modo que incluso si la membrana es permeable. Cuando la propiedad cambia, el valor del potencial de membrana también se puede controlar para que permanezca sin cambios. El flujo de iones a través del canal de iones es opuesto a la corriente aplicada a través del microelectrodo y es igual en cantidad. Por lo tanto, la corriente iónica durante la excitación celular se puede medir cuantitativamente. El cambio en la permeabilidad de la membrana es rápido, pero si se utiliza un amplificador de respuesta de alta frecuencia, la corriente de inyección se puede ajustar de forma continua, rápida y automática para mantener un potencial de membrana constante. Puede medir el potencial de membrana de la célula, la corriente de membrana y el potencial postsináptico.

Erwin Neher y Bert Sakinann desarrollaron una tecnología de abrazadera de parche basada en abrazadera de voltaje, utilizando microelectrodos más grandes y las membranas celulares de las neuronas están en estrecho contacto, formando un sello de alta impedancia entre las dos. Como resultado, el microelectrodo ingresa a la celda con una característica eléctrica de baja impedancia (como se muestra a la derecha). La abrazadera de parche no solo puede observar corrientes de canales iónicos únicos, sino que también tiene una variedad de modos que pueden realizar fácilmente la fijación de voltaje y la fijación de corriente en las células, observar varias corrientes de canales iónicos y su regulación, y combinarlas con técnicas de biología molecular para estudiar la relación. entre canales iónicos y receptores. La investigación sobre la estructura molecular y la función del cuerpo se utiliza ampliamente en diversos campos como la neurobiología, la fisiología y la farmacología. Por ello ganaron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1991.