Биология - Стеклянный микроэлектрод - Конструкция и изготовление

09 февраля 2011


Оглавление:
1. Стеклянный микроэлектрод
2. История
3. Конструкция и изготовление
4. Физико-химические свойства микроэлектродов
5. Типы микроэлектродов
6. Усилители для работы со стеклянными микроэлектродами



Материалом для изготовления микроэлектродов служит стеклянный капилляр диаметром около 1 мм. Обычно используют марку стекла «Пирекс», реже применяют другие типы стекла — алюмосиликатное 38-ЗС и кварцевое стекло. Часто в качестве заготовок берут капилляр со вплавленными внутрь него стеклянными нитями — в таком случае в дальнейшем облегчается заполнение микроэлектрода электролитом. Заготовки тщательно очищают.

Приготовление микропипетки

Стеклянный микроэлектрод изготавливается вытягиванием и разрывом нагретого капилляра на специальном приспособлении — пуллере. Параметры получающегося микроэлектрода зависят от выбранного сорта стекла, диаметра капилляра, температуры нагрева, момента начала рывка и его силы. Наиболее совершенные модели современных пуллеров с микропроцессорным управлением позволяют программировать различные формы кончика вытягиваемой микропипетки, обеспечивая заранее заданные свойства и хорошую их повторяемость.

Цилиндрическая часть получившейся заготовки плавно суживается, переходя в колющую часть. Вытянутые микропипетки осматривают под микроскопом, при диаметре колющего кончика менее 0,5 мкм он неразличим, теряясь в интерференционной кайме. В некоторых случаях кончик микроэлектрода дополнительно особым образом затачивают или оплавляют.

Микроэлектроды для пэтч кламп дополнительно покрывают силиконом для обеспечения формирования гигаомного контакта при касании мембраны клетки.

Заполнение электрода

Заготовку заполняют электролитом, чаще всего 2—3 М раствором хлорида калия. Иногда используют электролиты другого состава или заполняют электрод легкоплавким металлом, например, сплавом Вуда.

Заполнение электродов может быть затруднено из-за очень малого диаметра его рабочей части. Для его облегчения предложен ряд методик: заполнение в вакууме, предварительное заполнение спиртом и затем вытеснение спирта электролитом. В настоящее время широко применяется предложенный Тасаки метод с использованием вплавленного в микропипетку стеклянного волокна, при этом микроэлектрод заполняется под действием капиллярных сил.

Подключение и контроль

Для подключения электродов к измерительной аппаратуре их фиксируют в заполненном электролитом цанговом держателе или вводят в цилиндрическую часть заполненного электрода хлорированную серебряную проволоку.

Качество заполненного и подключенного микроэлектрода контролируют, измеряя его сопротивление, которое имеет порядок единиц мегаом. Меньшее сопротивление свидетельствует о том, что кончик микроэлектрода обломлен, большее или хаотично меняющееся — о забитости колющего кончика грязью.

Готовые микроэлектроды плохо хранятся, поэтому изготавливают их обычно непосредственно перед началом эксперимента. Некоторое время, не более суток, их можно хранить в холодильнике, погрузив в стаканчик с электролитом. При длительном хранении электроды теряют годность из-за кристаллизации электролита, возможно зарастание их колониями микроорганизмов.



Просмотров: 13553


<<< Список модельных объектов (биология)