Ридер ионных каналов. Серия ICR
ICR — системы измерения активности ионных каналов в клеточных мембранах. В серию входят модели:
- ICR 8100 — среднего уровня ;
- ICR 12000 — высокочувствительная система.
Ионные каналы играют ключевую роль в физиологических процессах организма, регулируя движение ионов через клеточные мембраны.
Данные белковые структуры обеспечивают проведение электрических сигналов в нервной системе, контролируют сокращение мышц, а также участвуют в регуляции секреции гормонов и других важных биохимических процессов. Нарушения в работе ионных каналов могут привести к развитию различных заболеваний, включая эпилепсию, аритмию и диабет, что делает их важными мишенями для разработки новых лекарственных препаратов.
Современные ридеры ионных каналов, такие как серия приборов ICR, позволяют с высокой точностью и эффективностью изучать их активность, открывая новые возможности в области фармакологии и медицинских исследований.
Рисунок 1- Различные типы ионных каналов и транспортеров.
Серия ICR от Aurora сочетает в себе атомно-абсорбционную спектроскопию (ААС) с запатентованной технологией микропроб, что позволяет точно измерять движение ионов через мембрану клеток. Технология позволяет измерять активность потенциал-зависимых и лиганд-зависимых ионных каналов, ко-транспортёров и ионных насосов.
Ридер ионных каналов – это эффективное и высокопроизводительное решение для изучения широкого спектра мембранных белков, включая электрически нейтральные мишени, которые невозможно исследовать с использованием традиционных методов электрофизиологии.
Рисунок 2- Ионный канал, обеспечивающий активный/пассивный транспорт через мембрану.
Серия ICR определяет движение ионов путем количественного анализа внутриклеточных и внеклеточных концентраций ионов с помощью ААС. Метод независим и дополняет другие существующие методы. Поскольку поток ионов является прямым показателем активности канала, то данный метод обладает высокой устойчивостью и низкой чувствительностью к помехам.
Данные, полученные с помощью ридеров ICR, характеризуются высокой воспроизводимостью и точностью в оценке перспективности лекарственных препаратов.
Особенности:
- Высокая скорость обработки проб;
- Точность и воспроизводимость данных;
- Возможность работы с различными типами клеток и тканей;
- Поддержка широкого спектра анализов;
- Возможность работы со стандартными микропланшетами;
- Низкая стоимость эксплуатации;
- Подходит для работы с ионными каналами и ионными транспортёрами;
- Автоматическое разведение, калибровка и очистка;
- Интегрированный укладчик планшетов и считыватель штрих-кодов;
- Отсутствие необходимости работы с опасными радиоизотопами;
- Отсутствие ограничений, связанных с коротким периодом полураспада Rb;
- Идеально подходит для тестов на каналы hERG.
- Исследования ионных каналов:
Использование в скрининге и исследовании активности ионных каналов, как активируемых напряжением (например, hERG), так и лигандом.
- Транспортеры и насосы:
Для анализа ионных транспортеров и насосов, таких как Na+/K+-ATФаза, в том числе электро-нейтральных транспортеров, которые не могут быть изучены методами автоматизированного патч-клампа.
- Разработка новых лекарств:
Применение в высокопроизводительном скрининге новых лекарственных соединений, влияющих на ионные каналы, с целью определения их потенциала и эффективности.
- Токсикологические исследования:
Использование в тестировании токсичности соединений на ионные каналы и транспортеры для предсказания возможных побочных эффектов лекарств.
- Изучение сигнализации клеток:
Анализ механизмов клеточной сигнализации для изучения механизма работы клеток.
- Пропускная способность прибора: До 60 000 проб в день;
- Предел обнаружения: До 0,05 мг/л (0.05 ppm);
- Объём образца: 50 мкл с погрешностью до 10%, 100 мкл с погрешностью 5%;
- Совместимость: с 96/384-луночными планшетами;
- Одноканальное измерение: По одной пробе за раз.
Процедура измерения ионного потока с использованием системы ICR серии включает несколько этапов:
- Подготовка клеток:
Культивированные клетки загружаются ионами Rb+ (или другим маркерным ионом). Инкубация проводится в стандартных условиях на протяжении ночи для равномерного распределения ионов внутри клеток.
- Удаление внеклеточных ионов:
После инкубации ионы Rb+ удаляются из внеклеточной жидкости с помощью специального буфера для промывки. Этот этап важен для обеспечения точности последующих измерений.
- Добавление исследуемого соединения:
В промывочный буфер добавляется исследуемое соединение в нужной концентрации и инкубируется в течение оптимального времени.
- Активация исследуемого ионного канала:
Активация ионных каналов вызывает выход ионов Rb+ в супернатант клеток. Для потенциал-зависимых каналов это достигается добавлением деполяризующего буфера, а для лигандзависимых каналов – добавлением соответствующего лиганда.
- Сбор образцов и измерение:
Для измерения влияния возможных модуляторов каналов собираются как супернатант клеток, так и их лизат. Содержание маркерного иона в обоих образцах измеряется с помощью приборов серии ICR.
- Анализ результатов:
Ионный поток выражается в виде соотношения между внеклеточным и общим содержанием маркерного иона. Метод устраняет возможные различия между лунками в плотности клеток и загрузке Rb+, обеспечивая высокую точность и воспроизводимость измерений.