パッチクランプ電気生理解析

培養ニューロンの機能的活動をパッチクランプで測定するには、高度な技術が必要です。脳組織の活動電位や培養ニューロンのシグナル伝達を調べる際には、十分な時間、専門機器、そして安定した有効なギガオームシールを形成するための熟練した操作が求められます。

当社の神経電気生理チームは、経験豊富な研究者で構成され、標準的な手動パッチクランプシステムを用いて多様な研究ニーズに対応します。

単一細胞パッチクランプ記録

認知機能低下、統合失調症、神経障害性疼痛、てんかんなどの研究では、候補化合物が神経伝達に及ぼす作用機序を正確に把握することが重要です。

手動パッチクランプは、単一ニューロンの高分解能記録によって生理学的・薬理学的な課題を詳しく検討できる、細胞の電気活動研究における標準的な手法です。

通常は、先端径1–2 μmのホウケイ酸ガラス電極に電解質溶液を充填して使用します。電極先端をニューロンの細胞膜に密着させ、強固な電気的シールを形成することで、膜の小さな領域を電気的に分離します。その領域のイオンチャネルを流れる電流を電極で記録し、増幅して解析します。

電極先端と細胞膜の間に形成されるギガオームシールにより、膜コンダクタンスに関連する測定が可能になります。手動パッチクランプは、幹細胞から分化させた成熟ニューロンの機能的表現型の評価や、初代ニューロン・脳組織におけるイオン電流に対するイオンチャネル作動薬・阻害薬の作用評価に広く用いられます。

研究課題と記録構成に合わせてモデルを選定します。以下の培養系と急性切片はin vitro・ex vivo研究を対象とし、in vivo測定や反射関連測定には別途定義した実験系が必要です。

各指標の適用可否はモデルと記録構成によって異なります。反射の測定は、単離した単一細胞のパッチクランプ記録だけで得られるものではありません。

単一細胞記録は、個々のニューロンの電気生理学的活動を測定する方法です。脳切片内または対象ニューロンに微小電極を配置し、適切な記録構成で膜電位とその経時的変化を測定します。活動電位はこうした電位変化の重要な要素であり、単一細胞記録は神経興奮性の研究に役立ちます。

パッチクランプは、個々のニューロンの細胞内活動電位と電気活動を高分解能で測定するための有力な手法です。その詳細な記録は、他の機能評価法を補完する情報を提供します。

以下のような研究課題に活用できます。

パッチクランプは、疾患機序の研究、創薬、細胞機能解析を結び付ける中心的な手法です。