Anlise Eletrofisiolgica pela Tcnica de Patch Clamp BMB

Análise Eletrofisiológica pela Técnica de “Patch Clamp BMB 5830 -1 - Curso de pós-graduação 2016

Programa

Conceitos Básicos

Definições e unidades em circuitos elétricos • • Força eletromotriz (V): Diferença de potencial entre dois pontos tal que um trabalho de 1 J é necessário para transferir um Coulomb de carga entre os pontros Carga – Coulomb: quantidade de carga q que repele carga idêntica a 1 m com uma força de 9*109 N. Ou, a carga que experimenta uma força de 1 N em um campo elétrico de 1 V/m. Faraday Corrente (A=C/s) Lei de Coulomb Constante de permitivity

Sistemas de medidas - Definições • • • Medidas: Atribuição de números a objetos, baseada em regras Instrumentos: Equipamentos para a medida Variáveis: Manifestam-se como formas de energia (corrente, voltagem, etc) Propriedades: Características de objetos que manipulam a energia Valor: Relaciona a magnitude ao zero. Amplitude: Relaciona magnitude ao valor médio (DC, linha de base, média) Valores de pico: Desvios positivos ou negativos do zero Amplitude de pico: desvios dos valores médios

Sistemas de medidas - Definições • • Valor médio da função Amplitude média: Desvio médio do valor médio Amplitude RMS (root mean square): Raiz quadrada da média dos quadrados desvios do valor médio Accuracy (fidedignidade): grau em que a medida se aproxima do valor real Precisão: Resolução e reprodutibilidade da medida Linearidade: saída= K* entrada Faixa dinâmica:

Sistemas de medidas - Definições • Fidelidade: Resposta de freqüência

Definições e unidades em circuitos elétricos Lei de Ohm

Definições e unidades em circuitos elétricos Capacitância

Resolvendo ciruitos elétricos Leis de Kirchoff Lei da corrente Lei da voltagem Múltiplas alças

Combinação de resistências Divisor de tensão

Fontes de Corrente e de Voltagem Medindo-se corrente e voltagem

Impedância E e i podem ser funções de tempo e freqüência Impedância e resistência de entrada em equipamentos e em neurônios. Impedância da fonte ou de saída.

Filtros Passa alto Passa baixo banda Polos

Respostas de circuitos

Resposta da célula a pulsos Voltagem

Resposta da célula a pulsos Correntes

Análise Eletrofisiológica 1. Fixação de corrente - Medida da diferença de potencial elétrico. Registros extracelulares de oscilações elétricas. Registros intracelulares de diferenças de potencial estacionárias e de oscilações. • Limites de medida. Conversor de impedância e amplificadores • Técnicas. • Erros: a) resistência dos eletródios e impedância do instrumento de medida; b) potenciais de difusão em eletródios de Ling-Gerard. • Informações que se podem obter: a) Valores do potencial; b) Potenciais de diluição e permeabilidades (Hodgkin e Horowicz); c) valores das correntes (plano de fase). 2. Fixação de Voltagem (g=f(C, V) • Fluxo de corrente através de membranas celulares: a) pela bicamada, b) por transportadores e c) por canais. • Fluxo de corrente por canais: correntes microscópicas e macroscópicas. Canais são estocásticos: Ii=NPi. • Técnicas: a) voltage clamp clássico, b) patch clamp. Limites de medida. • Informações de correntes macroscópicas: a) valores de corrente e de condutância; b) cinéticas das condutâncias; c) processos que modulam os canais; d) Farmacologia dos canais. • Informações de correntes microscópicas (análise estocástica): condutância do canal (seletividade); b) tempo de residência e constantes de velocidade.

Amplificadores Operacionais

Fixação de voltagem Vm i Vc 10 mm

Medidas da diferença de potencial elétrico em sistemas biológicos “patch” clamping 10 mm