パッチクランプ法 - 版の履歴

2014年6月26日 (木) 01:07にTfuruyaによる

2014-06-26T01:07:11Z

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	<font size="+1">[http://profiles.umassmed.edu/profiles/ProfileDetails.aspx?Person=3324 渡辺拓也]、[http://researchmap.jp/kennyfutai 二井健介]</font><br>		<font size="+1">[http://profiles.umassmed.edu/profiles/ProfileDetails.aspx?Person=3324 渡辺拓也]、[http://researchmap.jp/kennyfutai 二井健介]</font><br>
	''マサチューセッツ州立大学　メディカルスクール''<br>		''マサチューセッツ州立大学　メディカルスクール''<br>
	~~DOI [[XXXX]]~~/~~XXXX　原稿受付日：2013年6月4日　原稿完成日：2013年8月17日~~<br>		DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2013年6月4日　原稿完成日：2013年8月17日<br>
	担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林康紀]（独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センター）		担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林康紀]（独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センター）
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2013年8月17日 (土) 06:33にWikiSysopによる

2013-08-17T06:33:17Z

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	<font size="+1">[http://profiles.umassmed.edu/profiles/ProfileDetails.aspx?Person=3324 渡辺拓也]、[http://researchmap.jp/kennyfutai 二井健介]</font><br>		<font size="+1">[http://profiles.umassmed.edu/profiles/ProfileDetails.aspx?Person=3324 渡辺拓也]、[http://researchmap.jp/kennyfutai 二井健介]</font><br>
	''マサチューセッツ州立大学　メディカルスクール''<br>		''マサチューセッツ州立大学　メディカルスクール''<br>
	DOI [[XXXX]]/~~XXXX　原稿受付日：2013年6月4日　原稿完成日：2013年8月xx日~~<br>		DOI [[XXXX]]/XXXX　原稿受付日：2013年6月4日　原稿完成日：2013年8月17日<br>
	担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林康紀]（独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センター）		担当編集委員：[http://researchmap.jp/2rikenbsi 林康紀]（独立行政法人理化学研究所脳科学総合研究センター）
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WikiSysop: /* パッチクランプ法とは */

2013-08-17T05:30:30Z

パッチクランプ法とは

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	==パッチクランプ法とは==		==パッチクランプ法とは==
	パッチクランプ法は[[電位固定法]]を基に、[[wikipedia:Erwin Neher\|Erwin Neher]]と[[wikipedia:Bert Sakmann\|Bert Sakmann]]によって開発された電気生理学的記録方法である<ref name=ref1><pubmed>1083489</pubmed></ref><ref name=okada>'''岡田泰伸'''<br>　　　~~新パッチクランプ実験技術法~~<br>　　　''吉岡書店''　(2001)　ISBN 4-8427-0296-6</ref><ref name=mikoshiba>''Tritsch D. Chesnoy-Marchais D. Feltz A.'''（translation supervised by Mikoshiba K.）<br>　　　~~ニューロンの生理学~~<br>　　　''京都大学学術出版会''　ISBN 978-4-87698-773-3</ref>。		パッチクランプ法は[[電位固定法]]を基に、[[wikipedia:Erwin Neher\|Erwin Neher]]と[[wikipedia:Bert Sakmann\|Bert Sakmann]]によって開発された電気生理学的記録方法である<ref name=ref1><pubmed>1083489</pubmed></ref><ref name=okada>'''岡田泰伸'''<br>新パッチクランプ実験技術法<br>''吉岡書店''　(2001)　ISBN 4-8427-0296-6</ref><ref name=mikoshiba>''Tritsch D. Chesnoy-Marchais D. Feltz A.'''（translation supervised by Mikoshiba K.）<br>ニューロンの生理学<br>''京都大学学術出版会''　ISBN 978-4-87698-773-3</ref>。

	パッチクランプ法が開発される以前は、パッチクランプ法で使用される電極よりも先端が細い電極（[[微小電極]]~~、Sharp~~ glass electrode）を細胞内に刺入して電流を記録する[[細胞内記録法]]が用いられていた。この方法では、電極刺入口において絶縁性が得られ、正確な[[膜電位]]測定が可能であったが、電極と細胞膜間のシール抵抗が細胞膜の抵抗（[[入力抵抗]]）よりも十分に大きくないと正確な測定は行えず、小さな細胞には不向きであった。		パッチクランプ法が開発される以前は、パッチクランプ法で使用される電極よりも先端が細い電極（[[微小電極]]、sharp glass electrode）を細胞内に刺入して電流を記録する[[細胞内記録法]]が用いられていた。この方法では、電極刺入口において絶縁性が得られ、正確な[[膜電位]]測定が可能であったが、電極と細胞膜間のシール抵抗が細胞膜の抵抗（[[入力抵抗]]）よりも十分に大きくないと正確な測定は行えず、小さな細胞には不向きであった。

	~~一方、パッチクランプ法はガラス電極と細胞膜の間に非常に抵抗の高い（1ギガオーム以上）シール（gigaohm~~ seal：ギガシール）を形成させることにより、電極先端と同程度の大きさの小さな細胞からの電位測定が可能となった。これにより、細胞膜上のイオンチャネルによる微小電流を測定することが可能となった。		一方、パッチクランプ法はガラス電極と細胞膜の間に非常に抵抗の高い（1GΩ以上）シール（gigaohm seal：ギガシール）を形成させることにより、電極先端と同程度の大きさの小さな細胞からの電位測定が可能となった。これにより、細胞膜上のイオンチャネルによる微小電流を測定することが可能となった。

	Erwin NeherとBert Sakmannはこの方法により[[筋]]線維における単一[[アセチルコリン]]電流を直接的に検出し、イオン通過路としてのチャネルの存在を初めて証明した。その後、パッチクランプ法を応用した様々な方法の追加開発により、多くの細胞系に用いられるようになった。この技法を発明し、発展させたことにより、1991年にErwin NeherとBert Sakmannは[[wikipedia:ja:ノーベル生理学・医学賞\|ノーベル生理学・医学賞]]を受賞した。		Erwin NeherとBert Sakmannはこの方法により[[筋]]線維における単一[[アセチルコリン]]電流を直接的に検出し、イオン通過路としてのチャネルの存在を初めて証明した。その後、パッチクランプ法を応用した様々な方法の追加開発により、多くの細胞系に用いられるようになった。この技法を発明し、発展させたことにより、1991年にErwin NeherとBert Sakmannは[[wikipedia:ja:ノーベル生理学・医学賞\|ノーベル生理学・医学賞]]を受賞した。

2013年8月17日 (土) 05:26にWikiSysopによる

2013-08-17T05:26:42Z

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	==パッチクランプ法とは==		==パッチクランプ法とは==
	パッチクランプ法は[[電位固定法]]を基に、[[wikipedia:Erwin Neher\|Erwin Neher]]と[[wikipedia:Bert Sakmann\|Bert Sakmann]]によって開発された電気生理学的記録方法である<ref name=ref1><pubmed>1083489</pubmed></ref>。		パッチクランプ法は[[電位固定法]]を基に、[[wikipedia:Erwin Neher\|Erwin Neher]]と[[wikipedia:Bert Sakmann\|Bert Sakmann]]によって開発された電気生理学的記録方法である<ref name=ref1><pubmed>1083489</pubmed></ref><ref name=okada>'''岡田泰伸'''<br>　　　新パッチクランプ実験技術法<br>　　　''吉岡書店''　(2001)　ISBN 4-8427-0296-6</ref><ref name=mikoshiba>''Tritsch D. Chesnoy-Marchais D. Feltz A.'''（translation supervised by Mikoshiba K.）<br>　　　ニューロンの生理学<br>　　　''京都大学学術出版会''　ISBN 978-4-87698-773-3</ref>。

	パッチクランプ法が開発される以前は、パッチクランプ法で使用される電極よりも先端が細い電極（[[微小電極]]、Sharp glass electrode）を細胞内に刺入して電流を記録する[[細胞内記録法]]が用いられていた。この方法では、電極刺入口において絶縁性が得られ、正確な[[膜電位]]測定が可能であったが、電極と細胞膜間のシール抵抗が細胞膜の抵抗（[[入力抵抗]]）よりも十分に大きくないと正確な測定は行えず、小さな細胞には不向きであった。		パッチクランプ法が開発される以前は、パッチクランプ法で使用される電極よりも先端が細い電極（[[微小電極]]、Sharp glass electrode）を細胞内に刺入して電流を記録する[[細胞内記録法]]が用いられていた。この方法では、電極刺入口において絶縁性が得られ、正確な[[膜電位]]測定が可能であったが、電極と細胞膜間のシール抵抗が細胞膜の抵抗（[[入力抵抗]]）よりも十分に大きくないと正確な測定は行えず、小さな細胞には不向きであった。
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	先端が開口しているガラス電極に実験目的に応じて選択された電極内液を満たす。電極内液を満たす際は、フィルターを介して行い、電極内部へのゴミの侵入を防ぐ。また、電極内部に気泡が入った場合は電極を軽く叩いて、気泡を取り除く。[[wikipedia:ja:塩化銀\|塩化銀]]の金属線が付いた電極ホルダーへ電極を装着する。電極内液と接触している塩化銀の金属線により、プレアンプへ電流・電圧が伝えられる。電極内部へ繋がっているチューブを介し陽圧をかけることで、電極先端へのゴミや組織の付着を防ぎ、ギガシールを形成し易くする。		先端が開口しているガラス電極に実験目的に応じて選択された電極内液を満たす。電極内液を満たす際は、フィルターを介して行い、電極内部へのゴミの侵入を防ぐ。また、電極内部に気泡が入った場合は電極を軽く叩いて、気泡を取り除く。[[wikipedia:ja:塩化銀\|塩化銀]]の金属線が付いた電極ホルダーへ電極を装着する。電極内液と接触している塩化銀の金属線により、プレアンプへ電流・電圧が伝えられる。電極内部へ繋がっているチューブを介し陽圧をかけることで、電極先端へのゴミや組織の付着を防ぎ、ギガシールを形成し易くする。

	矩形波電位パルス（通常数mV）を繰り返し与え、矩形波電流をオシロスコープ上でモニターする事で電極先端の抵抗を測定し、その状態を把握しつつ実験を進めていく。（図1A）。		矩形波電位パルス（通常数mV）を繰り返し与え、矩形波電流をオシロスコープ上でモニターする事で電極先端の抵抗を測定し、その状態を把握しつつ実験を進めていく（図1A）<ref name=okada />。

	;'''細胞へのアプローチと接触'''		;'''細胞へのアプローチと接触'''
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	[[image:パッチクランプ.jpg\|thumb\|350px\|'''図2．パッチクランプ法の様々な方法'''<br>研究目的によって以下のパッチクランプ法が使い分けられる（図2）。セルアタッチ法とインサイド−アウト法、アウトサイド−アウト法は、電極で取り囲んだ領域のイオンチャネルの挙動を記録するために用いられる（単一チャネル記録法）。ホールセル法とパーフォレイテッド法は単一チャネル電流ではなく、細胞膜全体の電気現象を記録することができる（全細胞電流記録法）。]]		[[image:パッチクランプ.jpg\|thumb\|350px\|'''図2．パッチクランプ法の様々な方法'''<br>研究目的によって以下のパッチクランプ法が使い分けられる（図2）。セルアタッチ法とインサイド−アウト法、アウトサイド−アウト法は、電極で取り囲んだ領域のイオンチャネルの挙動を記録するために用いられる（単一チャネル記録法）。ホールセル法とパーフォレイテッド法は単一チャネル電流ではなく、細胞膜全体の電気現象を記録することができる（全細胞電流記録法）。]]

	~~研究目的によって以下のパッチクランプ法が使い分けられる（図2）。~~[[セルアタッチ法]]と[[インサイド－アウト法]]、[[アウトサイド－アウト法]]は、電極で取り囲んだ領域のイオンチャネルの挙動を記録するために用いられる（[[単一チャネル記録法]]）。[[ホールセル法]]と[[パーフォレイテッド法]]は単一チャネル電流ではなく、細胞膜全体の電気現象を記録することができる（[[全細胞電流記録法]]）。		研究目的によって以下のパッチクランプ法が使い分けられる（図2）<ref name=okada />。[[セルアタッチ法]]と[[インサイド－アウト法]]、[[アウトサイド－アウト法]]は、電極で取り囲んだ領域のイオンチャネルの挙動を記録するために用いられる（[[単一チャネル記録法]]）。[[ホールセル法]]と[[パーフォレイテッド法]]は単一チャネル電流ではなく、細胞膜全体の電気現象を記録することができる（[[全細胞電流記録法]]）。

	=== セルアタッチ法 ===		=== セルアタッチ法 ===
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	=== パーフォレイテッド法===		=== パーフォレイテッド法===

	穿孔パッチ法ともいう（図2E）。ホールセル法の代替法であり、HornとMartyによって開発された<ref name=ref2><pubmed>2459299</pubmed></ref>。ギガシールを形成後、陰圧によって膜を破るのではなく、パッチ電極内液に含まれた[[wikipedia:ja:~~ナイスタチン~~\|~~ナイスタチン~~]]、[[wikipedia:ja:アンホテリシンB\|アンホテリシンB]]や[[wikipedia:ja:グラミシジン\|グラミシジン]]のような[[wikipedia:ja:抗生物質\|抗生物質]]によって細胞膜に小さな穴をあける方法である。これらの抗生物質が、ほとんどの細胞膜に一価イオン（編集コメント：イオンの選択性はどうでしょうか。陽イオン電流、陰イオン電流同程度測れるのでしょうか）や10Å以下の径を持つ分子を通過させる孔をあけることを利用している。そのため、膜を破らずに全細胞膜での電流を記録することができる。また、細胞の内容成分の漏出を軽減し、細胞内環境を保持することが可能となる。しかし、いくつかの欠点がある。まず、ホールセル法と比較して、シリーズ抵抗が高くなり、電気的解像能が低下する。また、抗生物質による細胞膜の穿孔には時間がかかる（10-30分間）。さらに、抗生物質により形成された孔によって電極先端の膜は弱くなっているため、その膜が破れて、ホールセル法に移行する危険性がある。ニスタチン、アンホテリシンBは一価の陽イオン（Na<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>、Cs<sup>+</sup>、Li<sup>+</sup>など）に加え、一価の陰イオン（Cl-）に対して透過性を有しているが、グラミシジンは陰イオンに対する透過性が無く、グラミシジンによるパーフォレイテッドパッチは細胞内のCl-濃度を保持したまま記録することが可能である。ホールセル法では電極内液のCl-により、細胞内Cl-濃度が上昇するため、ホールセル法とグラミシジンによるパーフォレイテッドパッチ法では、固定電位によってCl-チャネルを介した電流応答の向きが異なる。		穿孔パッチ法ともいう（図2E）。ホールセル法の代替法であり、HornとMartyによって開発された<ref name=ref2><pubmed>2459299</pubmed></ref>。ギガシールを形成後、陰圧によって膜を破るのではなく、パッチ電極内液に含まれた[[wikipedia:ja:ニスタチン\|ニスタチン]]、[[wikipedia:ja:アンホテリシンB\|アンホテリシンB]]や[[wikipedia:ja:グラミシジン\|グラミシジン]]のような[[wikipedia:ja:抗生物質\|抗生物質]]によって細胞膜に小さな穴をあける方法である。これらの抗生物質が、ほとんどの細胞膜に一価イオンや10Å以下の径を持つ分子を通過させる孔をあけることを利用している。そのため、膜を破らずに全細胞膜での電流を記録することができる。また、細胞の内容成分の漏出を軽減し、細胞内環境を保持することが可能となる。

			ニスタチン、アンホテリシンBは一価の陽イオン（Na<sup>+</sup>、K<sup>+</sup>、Cs<sup>+</sup>、Li<sup>+</sup>など）に加え、一価の陰イオン（Cl<sup>-</sup>）に対して透過性を有しているが、グラミシジンは陰イオンに対する透過性が無く、グラミシジンによるパーフォレイテッドパッチは細胞内のCl<sup>-</sup>濃度を保持したまま記録することが可能である。ホールセル法では電極内液のCl<sup>-</sup>により、細胞内Cl<sup>-</sup>濃度が上昇するため、ホールセル法とグラミシジンによるパーフォレイテッドパッチ法では、固定電位によってCl<sup>-</sup>チャネルを介した電流応答の向きが異なる。

			しかし、いくつかの欠点がある。まず、ホールセル法と比較して、Rsが高くなり、電気的解像能が低下する。また、抗生物質による細胞膜の穿孔には時間がかかる（10-30分間）。さらに、抗生物質により形成された孔によって電極先端の膜は弱くなっているため、その膜が破れて、ホールセル法に移行する危険性がある。

	=== ルーズパッチ法 ===		=== ルーズパッチ法 ===
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	== 参考文献 ==		== 参考文献 ==
	<references />		<references />

	~~7．'''岡田泰伸'''<br>　　　新パッチクランプ実験技術法<br>　　　''吉岡書店''　(2001)　ISBN 4-8427-0296-6~~

	8．'''Tritsch D. Chesnoy-Marchais D. Feltz A.'''（translation supervised by Mikoshiba K.）<br>　　　ニューロンの生理学<br>　　　''京都大学学術出版会''　ISBN 978-4-87698-773-3

WikiSysop: /* 電極内液 */

2013-08-17T05:17:53Z

電極内液

← 古い版		2013年8月17日 (土) 14:17時点における版
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	基本的な電極内液は等張の[[wikipedia:ja:塩化カリウム\|塩化カリウム]]溶液であり、解析する項目に応じて、電極内液の組成を選択する必要がある。		基本的な電極内液は等張の[[wikipedia:ja:塩化カリウム\|塩化カリウム]]溶液であり、解析する項目に応じて、電極内液の組成を選択する必要がある。
	#[[wikipedia:ja:陽イオン\|陽イオン]]：生体に近い条件で膜電位・電流変化を記録する時は、細胞内の主な陽イオンである[[wikipedia:ja:カリウム\|カリウム]]（K<sup>+</sup>）が主組成の内液を用いる。細胞を脱分極させた状態で電流を記録する際は、K<sup>+</sup>を[[wikipedia:ja:K+チャネルブロッカー\|K<sup>+</sup>チャネルブロッカー]]である[[wikipedia:Cs+\|Cs<sup>+</sup>]]に置換することによりK<sup>+</sup>電流の混入を排除する。<br>		#[[wikipedia:ja:陽イオン\|陽イオン]]：生体に近い条件で膜電位・電流変化を記録する時は、細胞内の主な陽イオンである[[wikipedia:ja:カリウム\|カリウム]]（K<sup>+</sup>）が主組成の内液を用いる。細胞を脱分極させた状態で電流を記録する際は、K<sup>+</sup>を[[wikipedia:ja:K+チャネルブロッカー\|K<sup>+</sup>チャネルブロッカー]]である[[wikipedia:Cs+\|Cs<sup>+</sup>]]に置換することによりK<sup>+</sup>電流の混入を排除する。<br>
	#[[wikipedia:ja:陰イオン\|陰イオン]]：細胞内には膜非透過性の陰イオンが多く存在し、これにより細胞膜の内側がマイナスに荷電されることにより、濃度勾配によるK<sup>+</sup>の細胞外への流出を抑制している。そのため、膜非透過性の陰イオンである[[wikipedia:ja:メタンスルホン酸\|メタンスルホン酸]]（methanesulfonate）や[[wikipedia:ja:グルコン酸\|グルコン酸]]（gluconate）を電極内液に加える。しかし、上記の陰イオン使用時にはCl-使用時に比べ、[[wikipedia:ja:液間電位\|液間電位]]が大きくなるため、液間電位補正が必要となる。<br>		#[[wikipedia:ja:陰イオン\|陰イオン]]：細胞内には膜非透過性の陰イオンが多く存在し、これにより細胞膜の内側がマイナスに荷電されることにより、濃度勾配によるK<sup>+</sup>の細胞外への流出を抑制している。そのため、膜非透過性の陰イオンである[[wikipedia:ja:メタンスルホン酸\|メタンスルホン酸]]（methanesulfonate）や[[wikipedia:ja:グルコン酸\|グルコン酸]]（gluconate）を電極内液に加える。しかし、上記の陰イオン使用時にはCl<sup>-</sup>使用時に比べ、[[wikipedia:ja:液間電位\|液間電位]]が大きくなるため、液間電位補正が必要となる。<br>
	#[[wikipedia:ja:キレーター\|キレーター]]：細胞内[[Ca2+\|Ca<sup>2+</sup>]]濃度緩衝能は10mMの[[wikipedia:EGTA\|EGTA]]によるものと同等である為、細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度を変化させたくない場合は10mMのEGTAを加える。一方、細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>による電流の測定や開口分泌などのCa<sup>2+</sup>の細胞内流入による生理機能を解析する際は、キレーターの濃度を低く調節する必要がある。細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>の影響を取り除きたい場合は、EGTAの代わりにBAPTAを用いることにより、細胞内Ca<sup>2+</sup>を素早くキレートすることができる。<br>		#[[wikipedia:ja:キレーター\|キレーター]]：細胞内[[Ca2+\|Ca<sup>2+</sup>]]濃度緩衝能は10mMの[[wikipedia:EGTA\|EGTA]]によるものと同等である為、細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度を変化させたくない場合は10mMのEGTAを加える。一方、細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>による電流の測定や開口分泌などのCa<sup>2+</sup>の細胞内流入による生理機能を解析する際は、キレーターの濃度を低く調節する必要がある。細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>の影響を取り除きたい場合は、EGTAの代わりにBAPTAを用いることにより、細胞内Ca<sup>2+</sup>を素早くキレートすることができる。<br>
	#ATP]]~~、GTP~~]]：細胞内液が電極内液に潅流されることにより、細胞機能維持に必要な細胞内成分が失われ、細胞機能のrundownが起きる。このrundownを防ぐ目的として、ATPならびにGTPを電極内液に加える。例えば、ATPは[[Ca<sup>2+</sup>チャネル]]の[[リン酸]]化を補うことにより、Ca<sup>2+</sup>チャネルの機能を維持し、Ca<sup>2+</sup>電流のrundownを防ぐ。GTPは[[~~受容体活性型Gタンパク質~~]]の機能維持の為に添加する。<br>		#[[wj:ATP\|ATP]]、[[wj:GTP\|GTP]]：細胞内液が電極内液に潅流されることにより、細胞機能維持に必要な細胞内成分が失われ、細胞機能のrundownが起きる。このrundownを防ぐ目的として、ATPならびにGTPを電極内液に加える。例えば、ATPは[[カルシウムチャネル\|Ca<sup>2+</sup>チャネル]]の[[リン酸]]化を補うことにより、Ca<sup>2+</sup>チャネルの機能を維持し、Ca<sup>2+</sup>電流のrundownを防ぐ。GTPは[[GTP結合タンパク質]]の機能維持の為に添加する。<br>
	#その他：細胞内因子に対する[[阻害剤]]や[[抗体]]を電極内液に加えることで、機能を担っている分子の同定ができる。また、[[wikipedia:RNase\|RNase]]を除去した電極内液を使用することで、ホールセル記録後の細胞から、[[wikipedia:ja:mRNA\|mRNA]]を回収し、[[wikipedia:RT-PCR\|RT-PCR]]により記録細胞に発現している[[wikipedia:ja:遺伝子\|遺伝子]]を解析することが可能である。		#その他：細胞内因子に対する[[阻害剤]]や[[抗体]]を電極内液に加えることで、機能を担っている分子の同定ができる。また、[[wikipedia:RNase\|RNase]]を除去した電極内液を使用することで、ホールセル記録後の細胞から、[[wikipedia:ja:mRNA\|mRNA]]を回収し、[[wikipedia:RT-PCR\|RT-PCR]]により記録細胞に発現している[[wikipedia:ja:遺伝子\|遺伝子]]を解析することが可能である。

WikiSysop: /* 手技 */

2013-08-17T05:13:49Z

手技

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	:陽圧の解除により、細胞膜が電極先端へ接着させる。吸引により内部に軽い陰圧をかけることで、細胞膜とピペット先端を密着させ、ギガシール（1GΩ以上の抵抗）を形成する。矩形波電流はゼロに近くなり、電流ノイズも小さくさる（図1C）。このギガシールにより、漏れ電流（leak current）が非常に小さくなり、イオンチャネルの開閉による小さな電流を測定することが可能となる。<br>ギガシール形成後、電極による浮遊容量Cpをアンプを介して補正する（図1D）。		:陽圧の解除により、細胞膜が電極先端へ接着させる。吸引により内部に軽い陰圧をかけることで、細胞膜とピペット先端を密着させ、ギガシール（1GΩ以上の抵抗）を形成する。矩形波電流はゼロに近くなり、電流ノイズも小さくさる（図1C）。このギガシールにより、漏れ電流（leak current）が非常に小さくなり、イオンチャネルの開閉による小さな電流を測定することが可能となる。<br>ギガシール形成後、電極による浮遊容量Cpをアンプを介して補正する（図1D）。
	;'''ホールセル形成'''		;'''ホールセル形成'''
	:さらに陰圧をかけることで、細胞膜を穿孔し、ホールセルの状態にする（図1E）。矩形波電流は直列抵抗に応じた容量性サージ電流（capatitative surge current）としてモニターされる。この振幅値は直列抵抗に反比例することから、容量性サージ電流とピペット電位Vpから直列抵抗 (series resistance, Rs)の値を算出することができる（図1E）。これは膜容量に対して直列に配置される抵抗成分であり、[[電極抵抗]]Rpと[[アクセス抵抗]]Raccess（電極と細胞の間の抵抗成分）の和である。直列抵抗Rsは電極の形状に依存しており、電極の先端径が大きく、テーパーが短い（電極先端まで太く、急に細くなる）ものは、直列抵抗Rsは小さくなる。また、膜抵抗Rm（入力抵抗）も算出することができる（図1E）。		:さらに陰圧をかけることで、細胞膜を穿孔し、ホールセルの状態にする（図1E）。矩形波電流は直列抵抗に応じた容量性サージ電流（capatitative surge current）としてモニターされる。この振幅値は直列抵抗に反比例することから、容量性サージ電流とピペット電位Vpから直列抵抗 (series resistance, Rs)の値を算出することができる（図1E）。また、膜抵抗Rm（入力抵抗）も算出することができる。

	膜電位Vmはピペット電位Vpよりも直列抵抗によってIp・Rs分の電圧降下が見られる。膜電位固定下で、細胞が小さい場合、電流Ipは小さいため大きな電圧降下は認められないが、細胞が大きい場合は、ピペット電流Ipは大きくなる為、膜電位Vmとピペット電位Vpの差が大きくなり、膜電位の制御が正しく行われなくなる。その為、大きな細胞の膜電位を制御するには、直列抵抗Rsを小さくする必要がある。あるいは電気的に直列抵抗Rsの補正（Series resistance compensation）をアンプを介して行う（図1F）。また、膜容量Cmに荷電する電流が大きくなり、時定数の早いイオンチャネルなどの電流応答を正確に記録できないため、膜容量Cmの補正（membrane capacitance compensation）を行う。		Rsは膜容量に対して直列に配置される抵抗成分であり、[[電極抵抗]]Rpと[[アクセス抵抗]]Raccess（電極と細胞の間の抵抗成分）の和である。Rsは電極の形状に依存しており、電極の先端径が大きく、テーパーが短い（電極先端まで太く、急に細くなる）ものは、Rsは小さくなる。

			膜電位Vmはピペット電位Vpよりも直列抵抗によってIp・Rs分の電圧降下が見られる。膜電位固定下で、細胞が小さい場合、電流Ipは小さいため大きな電圧降下は認められないが、細胞が大きい場合は、ピペット電流Ipは大きくなる為、膜電位Vmとピペット電位Vpの差が大きくなり、膜電位の制御が正しく行われなくなる。その為、大きな細胞の膜電位を制御するには、直列抵抗Rsを小さくする必要がある。あるいは電気的に直列抵抗Rsの補正（Series resistance compensation）をアンプを介して行う（図1F）。

			また、膜容量Cmに荷電する電流が大きくなり、時定数の早いイオンチャネルなどの電流応答を正確に記録できないため、膜容量Cmの補正（membrane capacitance compensation）を行う。

	== 種々の方法 ==		== 種々の方法 ==

WikiSysop: /* In vivoパッチクランプ法 */

2013-08-17T05:09:31Z

In vivoパッチクランプ法

← 古い版		2013年8月17日 (土) 14:09時点における版
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	===''In vivo''パッチクランプ法===		===''In vivo''パッチクランプ法===
	[[wikipedia:ja:ネコ\|ネコ]]の皮質において''in vivo''パッチクランプ法が最初に行われた<ref><pubmed>1912484</pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:ja:ラット\|ラット]]ならびに[[wikipedia:ja:マウス\|マウス]]<ref><pubmed>12136268</pubmed></ref>においても行われ、[[ショウジョウバエ]]の脳神経細胞からの記録も行われている<ref><pubmed>23378646</pubmed></ref>。''In vivo''パッチクランプ法ではブラインドパッチ法が用いられていたが、[[二光子励起顕微鏡]]を用いることで、標的細胞を観察しながらパッチクランプ法を行うことが可能である<ref><pubmed>18157136</pubmed></ref>。		[[wikipedia:ja:ネコ\|ネコ]]の皮質において''in vivo''パッチクランプ法が最初に行われた<ref><pubmed>1912484</pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:ja:ラット\|ラット]]ならびに[[wikipedia:ja:マウス\|マウス]]<ref><pubmed>12136268</pubmed></ref>においても行われ、[[ショウジョウバエ]]の脳神経細胞からの記録も行われている<ref><pubmed>23378646</pubmed></ref>。''In vivo''パッチクランプ法ではブラインドパッチ法が用いられていたが、[[二光子励起顕微鏡]]を用いることで、標的細胞を観察しながらパッチクランプ法を行うことが可能である<ref><pubmed>18157136</pubmed></ref>。この場合、細胞外に蛍光色素を放出すると、細胞が影として観察されるので、それを標的として記録する（shadow patch）。

			==関連項目==
			*[[電位固定法]]

	== 参考文献 ==		== 参考文献 ==

WikiSysop: /* In vivoパッチクランプ法 */

2013-08-17T05:05:26Z

In vivoパッチクランプ法

← 古い版		2013年8月17日 (土) 14:05時点における版
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	===''In vivo''パッチクランプ法===		===''In vivo''パッチクランプ法===
	[[wikipedia:ja:ネコ\|ネコ]]の皮質において''in vivo''パッチクランプ法が最初に行われた<ref><pubmed>1912484</pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:ja:ラット\|ラット]]ならびに[[wikipedia:ja:マウス\|マウス]]<ref><pubmed>12136268</pubmed></ref>においても行われ、[[ショウジョウバエ]]の脳神経細胞からの記録も行われている<ref><pubmed>23378646</pubmed></ref>。''in vivo''パッチクランプ法ではブラインドパッチ法が用いられていたが、[[二光子励起顕微鏡]]を用いることで、標的細胞を観察しながらパッチクランプ法を行うことが可能である<ref><pubmed>18157136</pubmed></ref>。		[[wikipedia:ja:ネコ\|ネコ]]の皮質において''in vivo''パッチクランプ法が最初に行われた<ref><pubmed>1912484</pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:ja:ラット\|ラット]]ならびに[[wikipedia:ja:マウス\|マウス]]<ref><pubmed>12136268</pubmed></ref>においても行われ、[[ショウジョウバエ]]の脳神経細胞からの記録も行われている<ref><pubmed>23378646</pubmed></ref>。''In vivo''パッチクランプ法ではブラインドパッチ法が用いられていたが、[[二光子励起顕微鏡]]を用いることで、標的細胞を観察しながらパッチクランプ法を行うことが可能である<ref><pubmed>18157136</pubmed></ref>。

	~~ロボットによるパッチクランプによって、マウスの皮質と海馬の神経細胞からの記録が行われている<ref name=ref4 /~~>。

	== 参考文献 ==		== 参考文献 ==

WikiSysop: /* 基本的技術 */

2013-08-17T04:55:06Z

基本的技術

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	== 基本的技術 ==		== 基本的技術 ==
	[[image:パッチクランプ図.jpg\|thumb\|350px\|'''図1．オシロスコープ上での電流応答のモニターと回路図'''<br>Rp: 電極抵抗、Rs: 直列抵抗、Rseal: シール抵抗、Rm: 膜抵抗（入力抵抗）、Raccess: アクセス抵抗、Cm: 膜容量、Cp: 電極による浮遊容量、Vp: ピペット電位、Vm: 膜電位、Ip: ピペット電流<br>例：矩形波パルス-1mVを与えた際、図に表記した電流応答が得られたとする。オームの法則（V=IR）により、Rpは5MΩ、Rsは10MΩ、Rmは66MΩとなる。]]		===顕微鏡===
			スライス標本ではスライスの上層にある細胞から測定することが多い為、[[wikipedia:ja:正立型微分干渉顕微鏡\|正立型微分干渉顕微鏡]]を用いる。[[wikipedia:ja:赤外線微分干渉\|赤外線微分干渉]]（IR-DIC）カメラを通したビデオ映像を利用することにより、厚いスライスの深部の細胞を捉えることができる。[[ブラインドパッチ法]]では細胞を捉える必要が無い為、[[wikipedia:ja:実体顕微鏡\|実体顕微鏡]]を利用する。単層の培養細胞では、[[wikipedia:ja:位相差顕微鏡\|位相差顕微鏡]]を使用する。
	===手技===
	先端が開口しているガラス電極に実験目的に応じて選択された電極内液を満たす。電極内液を満たす際は、フィルターを介して行い、電極内部へのゴミの侵入を防ぐ。また、電極内部に気泡が入った場合は電極を軽く叩いて、気泡を取り除く。[[wikipedia:ja:~~塩化銀~~\|~~塩化銀~~]]の金属線が付いた電極ホルダーへ電極を装着する。電極内液と接触している塩化銀の金属線により、プレアンプへ電流・電圧が伝えられる。電極内部へ繋がっているチューブを介し陽圧をかけることで、電極先端へのゴミや組織の付着を防ぎ、ギガシールを形成し易くする。矩形波電位パルスを与え（通常数mV)、電極抵抗Rp（通常2-10MΩ）を測定し、矩形波電流をオシロスコープ上でモニターする（図1A）。

	[[wikipedia:ja:~~顕微鏡~~\|~~顕微鏡~~]]と[[wikipedia:ja:~~マニュピレーター~~\|~~マニュピレーター~~]]を操作し、標的細胞へ電極先端を近づける。細胞に電極先端が近づくと矩形波電流が小さくなる（図1B）。また、陽圧によって細胞表面にくぼみ（dimple）が観察される。

	陽圧の解除により、細胞膜が電極先端へ接着させる。吸引により内部に軽い陰圧をかけることで、細胞膜とピペット先端を密着させ、ギガシール（1GΩ以上の抵抗）を形成する。矩形波電流はゼロに近くなり、電流ノイズも小さくさる（図1C）。このギガシールにより、漏れ電流（leak current）が非常に小さくなり、イオンチャネルの開閉による小さな電流を測定することが可能となる。

	~~ギガシール形成後、電極による浮遊容量Cpをアンプを介して補正する（図1D）。~~

	さらに陰圧をかけることで、細胞膜を穿孔し、ホールセルの状態にする（図1E）。矩形波電流は直列抵抗に応じた容量性サージ電流（capatitative surge current）としてモニターされる。

	細胞が大きい場合、膜容量Cmに荷電する電流が大きくなり、時定数の早いイオンチャネルなどの電流応答を正確に記録できないため、膜容量Cmの補正（membrane capacitance compensation）を行う。また、細胞が大きいとピペット電流Ipが大きくなるため、[[~~直列抵抗~~]]~~Rsによるクランプ電位誤差（Vm=Vp- Ip・Rs）が生じる。そのため、直列抵抗Rsの補正（Series resistance compensation）をアンプを介して行う（図1F）。~~

	===電極===		===電極===
	先端が開口しているガラス微小ピペットを電極として用いる。材質は軟質[[wikipedia:ja:ソーダガラス\|ソーダガラス]]、誘電率が低くてノイズの少ない硬質の[[wikipedia:ja:ホウケイ酸ガラス\|ホウケイ酸ガラス]]が用いられる。これらのガラス管を、プラーにより電極先端の径が1-~~5μm程度の電極を作製する。より高いギガシールの形成には、電極先端を~~[[wikipedia:ja:マイクロフォージ\|マイクロフォージ]]により更に熱加工し（ファイアーポリッシュ）、電極先端表面を滑らかにする。ノイズを軽減するために、ファイアーポリッシュした電極先端を[[wikipedia:ja:シルガード\|シルガード]]や、[[wikipedia:ja:シリコン\|シリコン]]でコーティングする場合もある。		先端が開口しているガラス微小ピペットを電極として用いる。材質は軟質[[wikipedia:ja:ソーダガラス\|ソーダガラス]]、誘電率が低くてノイズの少ない硬質の[[wikipedia:ja:ホウケイ酸ガラス\|ホウケイ酸ガラス]]が用いられる。これらのガラス管を、プラーにより電極先端の径が1-5μm、電極抵抗(Rp)2-10MΩ程度の電極を作製する。より高いギガシールの形成には、電極先端を[[wikipedia:ja:マイクロフォージ\|マイクロフォージ]]により更に熱加工し（ファイアーポリッシュ）、電極先端表面を滑らかにする。ノイズを軽減するために、ファイアーポリッシュした電極先端を[[wikipedia:ja:シルガード\|シルガード]]や、[[wikipedia:ja:シリコン\|シリコン]]でコーティングする場合もある。

	===電極内液===		===電極内液===
48行目:		36行目:
	#その他：細胞内因子に対する[[阻害剤]]や[[抗体]]を電極内液に加えることで、機能を担っている分子の同定ができる。また、[[wikipedia:RNase\|RNase]]を除去した電極内液を使用することで、ホールセル記録後の細胞から、[[wikipedia:ja:mRNA\|mRNA]]を回収し、[[wikipedia:RT-PCR\|RT-PCR]]により記録細胞に発現している[[wikipedia:ja:遺伝子\|遺伝子]]を解析することが可能である。		#その他：細胞内因子に対する[[阻害剤]]や[[抗体]]を電極内液に加えることで、機能を担っている分子の同定ができる。また、[[wikipedia:RNase\|RNase]]を除去した電極内液を使用することで、ホールセル記録後の細胞から、[[wikipedia:ja:mRNA\|mRNA]]を回収し、[[wikipedia:RT-PCR\|RT-PCR]]により記録細胞に発現している[[wikipedia:ja:遺伝子\|遺伝子]]を解析することが可能である。

	===~~顕微鏡~~===		===手技===
	~~スライス標本ではスライスの上層にある細胞から測定することが多い為、~~[[~~wikipedia~~:ja:~~正立型微分干渉顕微鏡\|正立型微分干渉顕微鏡]]を用いる。[[wikipedia~~:ja:赤外線微分干渉\|赤外線微分干渉]]（IR-DIC）カメラを通したビデオ映像を利用することにより、厚いスライスの深部の細胞を捉えることができる。[[ブラインドパッチ法]]では細胞を捉える必要が無い為、[[wikipedia:ja:~~実体顕微鏡\|実体顕微鏡~~]]~~を利用する。単層の培養細胞では、~~[[wikipedia:ja:~~位相差顕微鏡~~\|~~位相差顕微鏡~~]]~~を使用する。~~		[[image:パッチクランプ図.jpg\|thumb\|350px\|'''図1．オシロスコープ上での電流応答のモニターと回路図'''<br>Rp: 電極抵抗、Rs: 直列抵抗、Rseal: シール抵抗、Rm: 膜抵抗（入力抵抗）、Raccess: アクセス抵抗、Cm: 膜容量、Cp: 電極による浮遊容量、Vp: ピペット電位、Vm: 膜電位、Ip: ピペット電流<br>例：矩形波パルス-1mVを与えた際、図に表記した電流応答が得られたとする。オームの法則（V=IR）により、Rpは5MΩ、Rsは10MΩ、Rmは66MΩとなる。]]

			先端が開口しているガラス電極に実験目的に応じて選択された電極内液を満たす。電極内液を満たす際は、フィルターを介して行い、電極内部へのゴミの侵入を防ぐ。また、電極内部に気泡が入った場合は電極を軽く叩いて、気泡を取り除く。[[wikipedia:ja:塩化銀\|塩化銀]]の金属線が付いた電極ホルダーへ電極を装着する。電極内液と接触している塩化銀の金属線により、プレアンプへ電流・電圧が伝えられる。電極内部へ繋がっているチューブを介し陽圧をかけることで、電極先端へのゴミや組織の付着を防ぎ、ギガシールを形成し易くする。

	~~===直列抵抗===~~		矩形波電位パルス（通常数mV）を繰り返し与え、矩形波電流をオシロスコープ上でモニターする事で電極先端の抵抗を測定し、その状態を把握しつつ実験を進めていく。（図1A）。
	~~series resistance, Rs~~

	~~膜容量に対して直列に配置される抵抗成分であり、~~[[電極抵抗]]Rpと[[アクセス抵抗]]Raccess（電極と細胞の間の抵抗成分）の和である。直列抵抗Rsを測定するには電位固定し、矩形波パルスを与えた時の電流を測定する。この電流は容量性サージ電流（capatitative surge current）と呼ばれ、この振幅値は直列抵抗に反比例することから、容量性サージ電流とピペット電位Vpから直列抵抗Rsの値を算出することができる（図1E）。また、膜抵抗Rm（入力抵抗）も算出することができる（図1E）。		;'''細胞へのアプローチと接触'''
			:[[wikipedia:ja:顕微鏡\|顕微鏡]]と[[wikipedia:ja:マニュピレーター\|マニュピレーター]]を操作し、標的細胞へ電極先端を近づける。細胞に電極先端が近づくと矩形波電流が小さくなる（図1B）。また、陽圧によって細胞表面にくぼみ（dimple）が観察される。
			;'''ギガシール形成'''
			:陽圧の解除により、細胞膜が電極先端へ接着させる。吸引により内部に軽い陰圧をかけることで、細胞膜とピペット先端を密着させ、ギガシール（1GΩ以上の抵抗）を形成する。矩形波電流はゼロに近くなり、電流ノイズも小さくさる（図1C）。このギガシールにより、漏れ電流（leak current）が非常に小さくなり、イオンチャネルの開閉による小さな電流を測定することが可能となる。<br>ギガシール形成後、電極による浮遊容量Cpをアンプを介して補正する（図1D）。
			;'''ホールセル形成'''
			:さらに陰圧をかけることで、細胞膜を穿孔し、ホールセルの状態にする（図1E）。矩形波電流は直列抵抗に応じた容量性サージ電流（capatitative surge current）としてモニターされる。この振幅値は直列抵抗に反比例することから、容量性サージ電流とピペット電位Vpから直列抵抗 (series resistance, Rs)の値を算出することができる（図1E）。これは膜容量に対して直列に配置される抵抗成分であり、[[電極抵抗]]Rpと[[アクセス抵抗]]Raccess（電極と細胞の間の抵抗成分）の和である。直列抵抗Rsは電極の形状に依存しており、電極の先端径が大きく、テーパーが短い（電極先端まで太く、急に細くなる）ものは、直列抵抗Rsは小さくなる。また、膜抵抗Rm（入力抵抗）も算出することができる（図1E）。

	膜電位Vmはピペット電位Vpよりも直列抵抗によってIp・Rs分の電圧降下が見られる。膜電位固定下で、細胞が小さい場合、電流Ipは小さいため大きな電圧降下は認められないが、細胞が大きい場合は、電流Ipは大きくなる為、膜電位Vmとピペット電位Vpの差が大きくなり、膜電位の制御が正しく行われなくなる。その為、大きな細胞の膜電位を制御するには、直列抵抗Rsを小さくする必要がある。直列抵抗Rsは電極の形状に依存しており、電極の先端径が大きく、テーパーが短い（電極先端まで太く、急に細くなる）ものは、直列抵抗Rsは小さくなる。		膜電位Vmはピペット電位Vpよりも直列抵抗によってIp・Rs分の電圧降下が見られる。膜電位固定下で、細胞が小さい場合、電流Ipは小さいため大きな電圧降下は認められないが、細胞が大きい場合は、ピペット電流Ipは大きくなる為、膜電位Vmとピペット電位Vpの差が大きくなり、膜電位の制御が正しく行われなくなる。その為、大きな細胞の膜電位を制御するには、直列抵抗Rsを小さくする必要がある。あるいは電気的に直列抵抗Rsの補正（Series resistance compensation）をアンプを介して行う（図1F）。また、膜容量Cmに荷電する電流が大きくなり、時定数の早いイオンチャネルなどの電流応答を正確に記録できないため、膜容量Cmの補正（membrane capacitance compensation）を行う。

	== 種々の方法 ==		== 種々の方法 ==

Tfuruya: /* In vivoパッチクランプ法 */

2013-08-16T00:53:45Z

In vivoパッチクランプ法

← 古い版		2013年8月16日 (金) 09:53時点における版
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	===''In vivo''パッチクランプ法===		===''In vivo''パッチクランプ法===
	[[wikipedia:ja:ネコ\|ネコ]]の皮質において''in vivo''パッチクランプ法が最初に行われた<ref><pubmed>1912484</pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:ja:ラット\|ラット]]ならびに[[wikipedia:ja:マウス\|マウス]]<ref><pubmed>12136268</pubmed></ref>においても行われ、[[ショウジョウバエ]]の脳神経細胞からの記録も行われている<ref><pubmed>23378646</pubmed></ref>~~。in vivoパッチクランプ法ではブラインドパッチ法が用いられていたが、~~[[二光子励起顕微鏡]]を用いることで、標的細胞を観察しながらパッチクランプ法を行うことが可能である<ref><pubmed>18157136</pubmed></ref>。		[[wikipedia:ja:ネコ\|ネコ]]の皮質において''in vivo''パッチクランプ法が最初に行われた<ref><pubmed>1912484</pubmed></ref>。その後、[[wikipedia:ja:ラット\|ラット]]ならびに[[wikipedia:ja:マウス\|マウス]]<ref><pubmed>12136268</pubmed></ref>においても行われ、[[ショウジョウバエ]]の脳神経細胞からの記録も行われている<ref><pubmed>23378646</pubmed></ref>。''in vivo''パッチクランプ法ではブラインドパッチ法が用いられていたが、[[二光子励起顕微鏡]]を用いることで、標的細胞を観察しながらパッチクランプ法を行うことが可能である<ref><pubmed>18157136</pubmed></ref>。

	ロボットによるパッチクランプによって、マウスの皮質と海馬の神経細胞からの記録が行われている<ref name=ref4 />。		ロボットによるパッチクランプによって、マウスの皮質と海馬の神経細胞からの記録が行われている<ref name=ref4 />。

← 古い版		2013年8月17日 (土) 14:17時点における版
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	基本的な電極内液は等張の[[wikipedia:ja:塩化カリウム\|塩化カリウム]]溶液であり、解析する項目に応じて、電極内液の組成を選択する必要がある。		基本的な電極内液は等張の[[wikipedia:ja:塩化カリウム\|塩化カリウム]]溶液であり、解析する項目に応じて、電極内液の組成を選択する必要がある。
	#[[wikipedia:ja:陽イオン\|陽イオン]]：生体に近い条件で膜電位・電流変化を記録する時は、細胞内の主な陽イオンである[[wikipedia:ja:カリウム\|カリウム]]（K<sup>+</sup>）が主組成の内液を用いる。細胞を脱分極させた状態で電流を記録する際は、K<sup>+</sup>を[[wikipedia:ja:K+チャネルブロッカー\|K<sup>+</sup>チャネルブロッカー]]である[[wikipedia:Cs+\|Cs<sup>+</sup>]]に置換することによりK<sup>+</sup>電流の混入を排除する。<br>		#[[wikipedia:ja:陽イオン\|陽イオン]]：生体に近い条件で膜電位・電流変化を記録する時は、細胞内の主な陽イオンである[[wikipedia:ja:カリウム\|カリウム]]（K<sup>+</sup>）が主組成の内液を用いる。細胞を脱分極させた状態で電流を記録する際は、K<sup>+</sup>を[[wikipedia:ja:K+チャネルブロッカー\|K<sup>+</sup>チャネルブロッカー]]である[[wikipedia:Cs+\|Cs<sup>+</sup>]]に置換することによりK<sup>+</sup>電流の混入を排除する。<br>
	#[[wikipedia:ja:陰イオン\|陰イオン]]：細胞内には膜非透過性の陰イオンが多く存在し、これにより細胞膜の内側がマイナスに荷電されることにより、濃度勾配によるK<sup>+</sup>の細胞外への流出を抑制している。そのため、膜非透過性の陰イオンである[[wikipedia:ja:メタンスルホン酸\|メタンスルホン酸]]（methanesulfonate）や[[wikipedia:ja:グルコン酸\|グルコン酸]]（gluconate）を電極内液に加える。しかし、上記の陰イオン使用時にはCl-使用時に比べ、[[wikipedia:ja:液間電位\|液間電位]]が大きくなるため、液間電位補正が必要となる。<br>		#[[wikipedia:ja:陰イオン\|陰イオン]]：細胞内には膜非透過性の陰イオンが多く存在し、これにより細胞膜の内側がマイナスに荷電されることにより、濃度勾配によるK<sup>+</sup>の細胞外への流出を抑制している。そのため、膜非透過性の陰イオンである[[wikipedia:ja:メタンスルホン酸\|メタンスルホン酸]]（methanesulfonate）や[[wikipedia:ja:グルコン酸\|グルコン酸]]（gluconate）を電極内液に加える。しかし、上記の陰イオン使用時にはCl<sup>-</sup>使用時に比べ、[[wikipedia:ja:液間電位\|液間電位]]が大きくなるため、液間電位補正が必要となる。<br>
	#[[wikipedia:ja:キレーター\|キレーター]]：細胞内[[Ca2+\|Ca<sup>2+</sup>]]濃度緩衝能は10mMの[[wikipedia:EGTA\|EGTA]]によるものと同等である為、細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度を変化させたくない場合は10mMのEGTAを加える。一方、細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>による電流の測定や開口分泌などのCa<sup>2+</sup>の細胞内流入による生理機能を解析する際は、キレーターの濃度を低く調節する必要がある。細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>の影響を取り除きたい場合は、EGTAの代わりにBAPTAを用いることにより、細胞内Ca<sup>2+</sup>を素早くキレートすることができる。<br>		#[[wikipedia:ja:キレーター\|キレーター]]：細胞内[[Ca2+\|Ca<sup>2+</sup>]]濃度緩衝能は10mMの[[wikipedia:EGTA\|EGTA]]によるものと同等である為、細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度を変化させたくない場合は10mMのEGTAを加える。一方、細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>による電流の測定や開口分泌などのCa<sup>2+</sup>の細胞内流入による生理機能を解析する際は、キレーターの濃度を低く調節する必要がある。細胞内に流入したCa<sup>2+</sup>の影響を取り除きたい場合は、EGTAの代わりにBAPTAを用いることにより、細胞内Ca<sup>2+</sup>を素早くキレートすることができる。<br>
	#ATP]]~~、GTP~~]]：細胞内液が電極内液に潅流されることにより、細胞機能維持に必要な細胞内成分が失われ、細胞機能のrundownが起きる。このrundownを防ぐ目的として、ATPならびにGTPを電極内液に加える。例えば、ATPは[[Ca<sup>2+</sup>チャネル]]の[[リン酸]]化を補うことにより、Ca<sup>2+</sup>チャネルの機能を維持し、Ca<sup>2+</sup>電流のrundownを防ぐ。GTPは[[~~受容体活性型Gタンパク質~~]]の機能維持の為に添加する。<br>		#[[wj:ATP\|ATP]]、[[wj:GTP\|GTP]]：細胞内液が電極内液に潅流されることにより、細胞機能維持に必要な細胞内成分が失われ、細胞機能のrundownが起きる。このrundownを防ぐ目的として、ATPならびにGTPを電極内液に加える。例えば、ATPは[[カルシウムチャネル\|Ca<sup>2+</sup>チャネル]]の[[リン酸]]化を補うことにより、Ca<sup>2+</sup>チャネルの機能を維持し、Ca<sup>2+</sup>電流のrundownを防ぐ。GTPは[[GTP結合タンパク質]]の機能維持の為に添加する。<br>
	#その他：細胞内因子に対する[[阻害剤]]や[[抗体]]を電極内液に加えることで、機能を担っている分子の同定ができる。また、[[wikipedia:RNase\|RNase]]を除去した電極内液を使用することで、ホールセル記録後の細胞から、[[wikipedia:ja:mRNA\|mRNA]]を回収し、[[wikipedia:RT-PCR\|RT-PCR]]により記録細胞に発現している[[wikipedia:ja:遺伝子\|遺伝子]]を解析することが可能である。		#その他：細胞内因子に対する[[阻害剤]]や[[抗体]]を電極内液に加えることで、機能を担っている分子の同定ができる。また、[[wikipedia:RNase\|RNase]]を除去した電極内液を使用することで、ホールセル記録後の細胞から、[[wikipedia:ja:mRNA\|mRNA]]を回収し、[[wikipedia:RT-PCR\|RT-PCR]]により記録細胞に発現している[[wikipedia:ja:遺伝子\|遺伝子]]を解析することが可能である。