На основе технологии SICM была разработана новая система сканирования с высоким разрешением. Этот интеллектуальный протокол патч-кламп позволяет изучать ионные каналы в живых клетках, а также субмикрометрические клеточные структуры, такие как эпителиальные микроворсинки. Интеллектуальный патч-кламп сочетает в себе как SICM, так и патч-кламп, чтобы обеспечить точное позиционирование нанопипетки. Сканирование топографии с использованием возможностей SICM показывает трехмерную наноструктуру поверхности клетки, которая не видна под световым микроскопом. Для записи ионного канала нанопипетку можно расположить точно. После контакта с поверхностью применяется легкое всасывание для образования уплотнения и может быть сделана запись с помощью патч-зажима.
Кончик нанопипетки можно контролируемым образом сломать, чтобы увеличить диаметр кончика, что может быть более подходящим для записи патч-клампа целых клеток. Это позволяет выполнять топографическое сканирование с высоким разрешением с помощью острой пипетки для определения интересующей области.
Патч-кламп на кардиомиоцитах
Сочетание SICM и патч-клампа позволяет сканировать топографию клеточной поверхности с высоким разрешением, позволяя позиционировать нанопипетку с наномасштабной точностью в определенном интересующем участке, таком как Т-трубочки кардиомиоцитов [6].
Патч-кламп на первичных ресничках
Пространственно разрешенные записи ионных каналов первичных ресничек на эпителиальных клетках IMCD мыши с использованием патч-клампа SICM. Изображения SICM показывают пространственное расположение нанопипетки (у основания реснички и внересничной мембраны). Записи патч-кламп показывают одноканальные токи для каждого положения нанопипетки, а также показаны I/V-кривые средних амплитуд одноканального тока [7].
Литература
[6] Bhargava, A. et al. (2013) ‘Super-resolution Scanning Patch Clamp Reveals Clustering of Functional Ion Channels in Adult Ventricular Myocyte’, Circulation Research, 112(8), pp. 1112–1120. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.111.300445
[7] Torres-Pérez, J. V. et al. (2020) ‘Nanoscale mapping reveals functional differences in ion channels populating the membrane of primary cilia’, Cellular Physiology and Biochemistry, 54(1), pp. 15–26. doi: 10.33594/000000202.
