Electrophysiology/de

Patch-clamp and single-channel electrophysiology concepts are relevant to nanopore measurements. Source: Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Elektrophysiologie ist Teil des Lernpfades „Nanopore Wiki“. Die Elektrophysiologie stellt das rauscharme elektrische Messverfahren bereit, das in vielen Experimenten mit einzelnen Nanoporen eingesetzt wird.

Grundlegende Konzepte

• Ein Spannungsklemmengerät (Voltage Clamp) kann während der Messung des Stroms die transmembranen Spannung konstant halten.
• Einz Kanal aufnehmende Systeme benötigen stabile Membranen, saubere Elektroden, Schutzvorkehrungen sowie leise Verstärker.
• Die aktuellen Spuren enthalten den Basistriebstrom, Ereignissignale, Driftkomponenten sowie Störsignale („Noise“).
• Metadaten wie Spannung, Bandbreite, Abtastrate, Temperatur und Puffer müssen aufgezeichnet werden.

Messprozessablauf

Schritt	Beschreibung
1	Vorbereiten Sie den Raum, die Elektroden, den Puffer sowie den Schutz.
2	Formen Sie oder überprüfen Sie ein poröses System, das durch eine Membran oder einen Chip unterstützt wird.
3	Messen Sie den Baseline-Strom sowie den RMS-Rausch, bevor Sie ein Sample hinzufügen.
4	Ereignisse aufzeichnen und Änderungen in der Spannung, der Probenzufuhr sowie dem Porenzustand kommentieren.

Typische Anwendungen

• Biologische Nanoporen-Aufzeichnungen.
• Einzelkanal-Sensorik und Poren-Engineering.
• Qualitätskontrolle vor der Ereigniserkennung.

Häufige Fallstricke

• Elektrodenverschiebungen sowie Effekte durch die Erdung werden ignoriert.
• Es gelingt nicht, die Phänomene einer Membranruptur, der Porenbildung sowie der Probenverarbeitung voneinander zu unterscheiden.
• Berichterstattung über Spuren ohne Einstellungen zur Datenerfassung.

Verwandte Seiten

• Grundlagen
• Lärm und Filterung
• Zweischichtbildung
• Ereigniserkennung

Referenzen

• Patch-Clamp
• Elektrophysiologie