「パッチクランプ法」の版間の差分

{{box|text=　パッチクランプ法は、イオンチャネルを介したイオンの挙動（電流）を記録することで、細胞膜上の単一または複数のイオンチャネルの活動を直接的に測定する方法である。

　培養細胞や急性単離標本、組織標本（スライス切片）、さらに''in vivo''の系において適用可能であり、主に神経、心筋、平滑筋、感覚器細胞などを対象とした研究に用いられている。

　パッチクランプ法は電位固定法を基に、Erwin NeherとBert Sakmannによって開発された<ref name=ref1><pubmed>1083489</pubmed></ref>。彼ら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、ギガシール法の確立と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はノーベル生理学・医学賞を受賞した。}}

　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。電極先端の経は1μmほどであり、この大きさは[[細胞膜]]上の[[イオンチャネル]]が数個入る程度である。さらに、熱加工により先端表面は滑らかであり、細胞膜と高抵抗で密着する。電極内部は、実験目的に応じて選択された内液によって満たされる（例えば、セルアタッチ法では、内液とバス液のイオン組成は同じである）。また、薬物を添加したり、イオン組成を変えたりして、異なる環境下のイオンチャネルの挙動を解析することも可能である。内液と接触している塩化銀の金属線は、専用アンプへ電流を伝える。電極は細胞に接触し、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との隙間が非常に小さくなる。この隙間の絶縁性は非常に高いため、電極内部とバス液の間の電気抵抗は非常に高くなる。この電気抵抗は1ギガオーム以上になるため、このピペットと細胞膜の密着をギガシールと呼ぶ。このギガシールにより、漏れ電流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。

　コンベンショナル　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ナイスタチン、アンフォテリシンBやグラミシジンのような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。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、コンベンショナル　ホールセル法に移行する危険性がある。