مرکز تحقیقات فیزیولوژی

آزمایشگاه تحقیقاتی تخصصی الکتروفیزیولوژی ثبت سلولی در مدل های حیوانی مرکز تحقیقات فیزیولوژی

Electrophysiology lab

مسئول آزمایشگاه:

• دکتر سمیره غفوری

در این آزمایشگاه ثبت خارج سلولی از نوع Field potential recording (ثبت پتانسیل های میدانی) به صورت پتانسیل های پس سیناپسی تحریکی، تقویت سیناپسی طولانی مدت (LTP) و تضعیف سیناپسی طولانی مدت (LTD) در محیط in vitro انجام می گیرد.. ابتدا برش های مغزی با استفاده از محلول مایع مغزی نخاعی مصنوعی در دمای 4 درجه سانتی گراد به صورت زنده تهیه می شوند و به مدت یک ساعت در دمای 34 الی 37 درجه سانتی گراد اینکوبه می شوند. سپس برش های مغزی به چمبر مخصوص منتقل می شوند. با توجه به ناحیه تحریک و ثبت که از پیش مشخص شده اند، دو الکترود در نواحی مشخص شده قرار داده می شوند. پس از تعیین مشخصات تحریک و انجام تنظیمات توسط نرم افزار، تحریک توسط الکترود فلزی به ناحیه مورد نظر اعمال می گردد و پاسخ از ناحیه مورد نظر توسط الکترود شیشه ای ثبت می گردد.

تجهیزات موجود در آزمایشگاه الکتروفیزیولوژی؛

• Heating magnetic stirrer

این دستگاه برای تولید محلول های آزمایشگاهی متشکل از نمک های مختلف استفاده می شود. با داشتن خاصیت مغناطیسی صفحه فلزی اگر یک آهنربا در داخل ظرف قرار داده شود محلول مخلوط می گردد و از طرفی اگر محلولی نیاز به گرما برای حل شدن نمک ها و ترکیبات داشته باشد می توان شدت حرارت را تغییر داد.

• Osmometer (دستگاه اسمومتر)

برای اندازه گیری فشار اسمزی محلول ها، کلوئیدها و همچنین ترکیبات از دستگاه اسمومتر آزمایشگاهی استفاده می کنند. به عبارتی تعیین اسمولاریته مایعات با استفاده از اسمومتر انجام می شود. اندازه گیری با بسیاری از دستگاه های اسمومتر، بر اساس تعیین نقطه انجماد است، چون اسمولاریته مؤثر در نقطه انجماد می باشد. از این دستگاه در آزمایشگاه الکتروفیزیولوژی برای سنجش اسمولاریته مایع مغزی-نخاعی مصنوعی (aCSF) ساخته شده که برش های زنده مغزی را در آن نگه می دارند استفاده می شود. در اسمولاریته بین mosmol/l 300-290 برش زنده مغزی می توانند در سلامت کامل باشند.

• pH meter

پی‌اچ سنج یا پی‌اچ متر(Ph meter) وسیله‌ای الکترونیکی است که جهت سنجش میزان پی‌اچ (میزان اسیدی یا بازی بودن ماده) به کار می‌رود. این ابزار دارای الکترودهای خاصی است که با قرار دادن در مایع، عدد پی‌اچ آن را روی صفحه نمایشگر خود نمایش می دهد. از این دستگاه در آزمایشگاه الکتروفیزیولوژی برای سنجش pH  مایع مغزی-نخاعی مصنوعی (aCSF) ساخته شده که برش های زنده مغزی را در آن نگه می دارند استفاده می شود. در Ph=7/2-7/3 برش زنده مغزی می توانند در سلامت کامل باشند.

• Vibroslicer (دستگاه برش گیری از بافت مغزی)

ویبروتوم ابزاری است که برای برش برش‌های نازک مواد استفاده می‌شود (اگرچه معمولاً برش‌های ضخیم‌تری نسبت به نمونه‌های تعبیه‌شده در پارافین با استفاده از میکروتوم برش داده می‌شوند). شبیه میکروتوم است اما از یک تیغه ارتعاشی برای بریدن بافت استفاده می کند. دامنه ارتعاش، سرعت و زاویه تیغه همگی قابل کنترل هستند. قطعات بافت ثابت یا تازه در آگارز با دمای ژل پایین تعبیه می شوند. بلوک آگارز حاصل که حاوی قطعه بافتی است، سپس به یک بلوک فلزی متصل می شود و در حالی که در یک حمام آب یا بافر غوطه ور است، برش داده می شود. سپس بخش‌های جداگانه با یک قلمو ظریف جمع‌آوری می‌شوند و برای ادامه آزمایش ها به چمبر نگه داری برش های مغزی منتقل می شوند.

• Microelectrode puller (دستگاه میکروالکترود پولر)

دستگاهی که با استفاده از المنت هایی برای تولید حرارت می تواند الکترود شیشه ای را که از میان آن عبور می نماید نرم نماید و به دو نیمه تقسیم کند. میزان حرارت و سرعت کشش های مختلف به ما الکترود هایی با مقاومت متفاوت خواهد داد. از این رو این دستگاه دارای قابلیت تنظیم برای تنظیم میزان حرارت، مدت زمان اعمال حرارت و تعیین سرعت کشش الکترو را دارد. بسته به نوع ثبت الکتروفیزیولوژی مورد نظر الکترود هایی با مقاومت های متفاوت با این دستگاه می تواند تهیه شود.

• Microelectrode manipulator )دستگاه هدایت کننده دستی میکروالکترود)

این دستگاه دارای جایگاهی برای قرار دادن میکروالکترود می باشد و با توجه قابلیت حرکت دادن الکترود در سه محور x,y,z را دارد می تواند الکترود را از سمت چپ به راست، از سمت بالا به پایین و به سمت جلو یا عقب حرکت دهد. از این رو می تواند الکترود را در محل مورد نظر روی سطح برش های زنده مغزی قرار دهد.

• Loop Microscope (میکروسکوپ لوپ)  

میکروسکوپ لوپ ابزاریست جهت بزگنمایی اجسام که از عدسی و لنز تشکیل شده است که می تواند باعث بزرگنمایی اجسام بسیار کوچک بدون کاهش کیفیت تصویر شود. از لوپ برای تشخیص نواحی مورد نظر و قرار دادن الکترودهای ثبت و تحریک در ثبت های خارج سلولی از برش های زنده مغزی استفاده می شود.

• Stimulator, digitalizer and amplifier  (دستگاه تحریک دهنده، تیدیل کننده داده ها ی آنالوگ به دیجیتال و تقویت کننده سیگنال)

این دستگاه لینک به کامپیوتر است و توسط نرم افزاری که روی کامپیوتر نصب می شود و می توان از طریق نرم افزار مشخصات تحریکی که می خواهد به برش های زنده مغزی از طریق الکترود تحریک اعمال شود را مشخص نمود. همچنین اطلاعات دریافتی از الکترود ثبات به یک پیش امپلی فایر (preamplifier) منتقل می گردد تا امانت سیگنال هر چه بیشتر در مسیر انتقال حفظ گردد، سپس سیگنال به سمت دستگاه امپلی فایر منتقل می شود و توسط قسمت تبدیل آنالوگ به دیجیتال، سینگال ثبت شده به صورت عددی و منحنی بر روی صفحه مانیتور نمایش داده خواهد شد.