Электрофизиологическое оборудование серии Axon™ от Molecular Devices представляет собой комплексное решение для патч-кламп. Комплект инструментов Axon включает усилители, системы оцифровки, программное обеспечение и аксессуары. Лучшие в своем классе приборы Molecular Devices позволяют выполнять весь спектр методов патч-кламп для электрофизиологии, от самых маленьких одноканальных до самых больших макроскопических записей.
Пакет программного обеспечения Axon pCLAMP™ 11 — наиболее широко используемая программа сбора и анализа электрофизиологических данных для управления и записи экспериментов с фиксацией напряжения, фиксацией тока и патч-фиксации. Несколько ключевых функций, перечисленных ниже, помогают оптимизировать рабочий процесс, позволяя проводить более сложные эксперименты, выполнять их более эффективно и генерировать данные более высокого качества.
Усилители
Что такое патч-кламп-усилитель? Прибор, содержащий схему, необходимую для измерения электрических токов, проходящих через ионные каналы, или изменений потенциала клеточной мембраны.
Зачем его использовать? Для измерения изменений тока или напряжения. Усилитель содержит схему, необходимую для измерения тока, проходящего через клеточную мембрану, как по величине, так и по направлению.
Усилитель также может измерять потенциал клеточной мембраны в ответ на движение тока. Чтобы инициировать движение тока, экспериментатор может подать в клетку команду напряжения, и клетка ответит, пропустив ток, необходимый для поддержания этой команды напряжения. И наоборот, экспериментатор может также ввести ток, а затем измерить изменение мембранного потенциала в результате этого изменения тока. Выбор места усиления и фильтрации интересующего сигнала влияет на качество сигнала. Идеальное место для усиления сигнала — внутри записывающего инструмента. Все модели усилителей Axon™ Molecular Devices используют эту стратегию с регулируемым усилением на выходе, чтобы обеспечить малошумящее усиление тока пипетки или мембранного потенциала. Размещение усиления внутри записывающего инструмента сводит к минимуму количество схем между сигналом низкого уровня и схемой усиления, уменьшая количество посторонних источников шума.
Доступные усилители Molecular Devices: Axopatch™ 200B, MultiClamp™ 700B, Axoclamp™ 900A.
Системы оцифровки
Что это такое? Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)— это инструмент сбора данных, который преобразует аналоговые сигналы в цифровые.
Зачем его использовать? Системы оцифровки собирают данные для анализа.
Ток, получаемый усилителем, представляет собой аналоговый сигнал, но для выполнения анализа данных, необходимого для измерений с высоким разрешением, аналоговый сигнал необходимо преобразовать в цифровой. Расположенный между усилителем и компьютером, АЦП выполняет эту важную задачу. Качество сигнала, который получает компьютер, чрезвычайно важно, и оно определяется частотой дискретизации. Последнее поколение АЦП Digidata® Molecular Devices имеет возможность дискретизации на частоте 500 кГц и оснащено функцией HumSilencer™, которая позволяет устранить линейный шум 50/60 Гц.
Доступные приборы: Малошумящая система сбора данных Digidata 1550B с функцией HumSilencer.
Программное обеспечение
Что это такое? Программное обеспечение для сбора и анализа данных патч-кламп — это ваш интерфейс с усилителем, АЦП и любой другой электроникой для патч-кламп.
Зачем его использовать? Для выполнения сбора и анализа данных, а также для управления АЦП и усилителем.
В то время как усилитель и АЦП вместе содержат ключевую схему, реализующую эксперимент с патч-кламп, программное обеспечение управляет этими приборами так, чтобы они выдавали желаемый потенциал(ы) и измеряли результирующий ток или напряжение. Кроме того, программное обеспечение анализирует полученный сигнал с пользовательскими настройками, которые могут включать фильтрацию, нормализацию, удаление шума, подбор кривой и определение параметров.
Доступные программы: Программное обеспечение pCLAMP™ 11.
Головки
Что это такое? Устройство, удерживающее микропипетки, со встроенной схемой для передачи электрических сигналов от микропипеток на усилитель.
Зачем их использовать? Электрический сигнал, полученный микропипеткой, необходимо передать в системы усилителей для обработки сигнала.
Каждая головка специально настроена для усилителя. Все головки содержат важные электрические схемы, снижающие шум. Головки также механически управляются микроманипулятором.
Микроскоп с микроманипуляторами
Что это такое? Микроскоп – это инструмент оптического увеличения. Микроманипулятор — это устройство, которое механически управляет микропипеткой с нанометровой точностью, обычно обеспечивая трехмерные движения.
Зачем его использовать? Для точного и стабильного позиционирования микропипетки на участке клеточной мембраны, что имеет решающее значение для успешной записи данных.
Для точного размещения патч-электрода на клетке размером 10–20 мкм требуется оптическая система, которая может увеличивать изображение до 300–400 раз с усилением контраста (например, Nomarski/DIC, Phase или Hoffman) и микроманипулятор, который стабильно позиционирует электрод в 3D. Инвертированный микроскоп предпочтительнее, поскольку он обеспечивает более легкий доступ к электродам сверху препарата, а также обеспечивает более крупную и прочную платформу для крепления микроманипулятора. Микроманипулятор способен перемещать электрод на очень маленькие расстояния по осям X, Y и Z. Затем микроманипулятор может удерживать это положение бесконечно.
Клетка Фарадея и защита от воздушных потоков и вибраций
Что это такое? Стол и клетка вокруг вашей установки с патч-кламп для изоляции источников помех.
Зачем это использовать? Чтобы защитить вашу установку от внешнего вмешательства.
Электрические токи, измеряемые во время экспериментов с патч-кламп, могут быть чрезвычайно малыми (в диапазоне пикоампер), и любые небольшие источники помех, такие как радиоволны, могут искажать или затенять эти сигналы. Клетка Фарадея представляет собой ограждение из проволочной сетки вокруг микроскопа и записывающей камеры; это полезно для предотвращения улавливания электродами посторонних источников шума. Кроме того, небольшие источники вибрации порядка пикометра могут нарушить запись. Следовательно, все компоненты должны быть идеально расположены на протяжении всего эксперимента, а воздушные или антивибрационные столы используются для изоляции вашей установки от внешних источников вибрации, которые могут нарушить это выравнивание.