1989 Fiscal Year Annual Research Report
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01880028
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
曽我部 正博 名古屋大学, 医学部, 助教授 (10093428)
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| Keywords | パッチクランプ / ビデオマイクロスコピ- / 超高倍率顕微鏡 / マルチ計測 / マニピュレ-タ / 膜容量測定 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、パッチクランプ下で、膜電流、膜容量、膜電位、ピペット内圧を同時に計測するとともに超高倍率光学顕微鏡によりパッチ膜の動態を観測できるようなハ-ドウェアとソフトウェアをト-タルなシステムとして開発することである。本年度(平成元年度)の目標はそのハ-ドウェア部分の完成であった。以下ハ-ドウェア各部について達成内容を列記する。(1)超高倍率光学顕微鏡:目標は最終倍率2万倍以上、変位検出力10nm程度である。市販の倒立顕微鏡は光量、分解能の点でこの要求を全く満たさない。そこで光源を高輝度水銀ランプに取り換え、コンデンサ-を、開口数と集光率の大きな水浸対物レンズと偏光板、ウオルストンプリズムを組合わせて自作し、最終倍率5万倍程度に耐えられる超高倍率微分干渉顕微鏡を製作した。視認可能物体は約50nmであるが、画像処理により10nm程度の変位検出力をもたせることができた。(2)ビデオマイクロスコピ-:対物レンズ像は高感度CCDカメラとイメ-ジインテンシファイア-を通してフレ-ムグラバ-によりデイジタイズ(512×512×8bit)され任意の画像処理を可能とした。(3)マニピュレ-タ:レ-ザ-光学用3次元リモ-トコントロ-ルメカニカルマニピュレ-タに、水晶ガラスのピペットホルダ-を組み合わせてドリフトフリ-の装置を製作した。但しコントロ-ルに若干のバックラッシュがあり、今後改良する予定である。(4)膜容量測定:2相ロックインアンプを10KHg正弦波で駆動し、これをパッチクランプの保持電位に加えることで0.1fF以上の分解能を有する容量測定が可能となった。これにより、膜の微小変位や膜小胞の融合に伴なう微小膜容量の測定が可能となった。平成2年度はこれらハ-ドウェアをコンピュ-タを核に有機的にアッセンブルして、システムの総合的評価と応用を行なう予定である。
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[Publications] Sokabe,M.: "The structure and dynamics of patch clamped membranes" J.Cell Biol.
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[Publications] Sokabe,M.: "Quantitative videomicroscopy of patch clamped membranes:stress strain,capacitance,and stretch channel activation" Science(submitted).
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[Publications] Sokabe,M.: "Effects of ions and drugs on the responses of sensory axon terminals of decapsulated frog muscle spindle" Neurosci.Res.
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[Publications] Nomura,K.: "Aminoglycoside blockade of Ca activated K channel from rat brain synaptosomal membranes incorporated into planar bilayers" J.Membr.Biol.
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[Publications] 曽我部正博: "機械受容器変換・符号化機序におけるCAMPの関与" 生物物理. 29. 111-117 (1989)
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[Publications] Sokabe,M.: "Effects of cyclic nucleotides and calcium on transduction and encoding processes in frog muscle spindle" Brain Res.443. 254-260 (1988)
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[Publications] Sokabe,M.: "Towards a quantitative study of stretch activated channel.In“Comparative Aspects of Mechanoreceptor Systems"" Springer Verlag(Heidelberg),
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[Publications] Ito,F.: "Effects of intracellular calcium on the frog muscle spindle in relation to cyclic AMP action.In“Mechanoreceptor"" Plenum Press, 1988
