Устройство для встройки компонент клеточной мембраны в липидный бислой и изучения физико-химических характеристик модельных биологических мембран

 

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и направлено на сокращение времени встройки компонент клеточной мембраны в липидный бислой }1 повышение точности измерения физикохимических характеристик мембран. Устройство содержит измерительную ячейку 1 с тремя отсеками и разделительными мембранами 7 и 8 (липидные бислои), измерительные обратимые электроды 9, подключенные через коммутатор 10 к измерителям 11,12,13 и 14 физикохимических характеристик мембран, ион- Селективный и общий злектрсды 16,15, соединенные с ионометром 17, перистальтический насос 19, блок 20 управления коммутатором. Одна из липидных мембран расположена под -углом 10-80° к вертикальной оси . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (И) (5D 4 С 12 M i/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3687720/31-13 (22) 09. 01. 81) (46) 30.01.87. Бюл. У 4 (71) Институт ботаники им. В.Л. Комарова АН АЗССР (72) Э.К. Алекберли (53) 663.1(088.8) (56) Либерман Е.А. Мембраны (ионная проницаемость, возбудимость, управление). Биофизика, ХУ, вып.2, с,278297, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВСТРОЙКИ КОМПОНЕНТ КЛЕТОЧНОЙ МЕМБРАНЫ В ЛИ1ПЩНЫЙ БИСЛОЙ И ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКО-XHKPKCKHX

ХАРАКТЕРИСТИК МОДЕЛЬНЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ .МЕМБРАН (57) Изобретение относится к лабораторному оборудованию и направлено на сокращение времени встройки компонент клеточной мембраны в липидный бислой ,и повышение точности измерения физикохимических характеристик мембран. Устройство содержит измерительную ячейку 1 с тремя отсеками и разделительными мембранами 7 и 8 (липидные бислои), измерительные обратимые электроды 9, подключенные через коммутатор

10 к измерителям 11,12,13 и 14 физикохимических характеристик мембран, ионселективный и общий электроды 16,15, соединенные с ионометром 17, перистальтический насос 19, блок 20 управления коммутатором. Одна из липндных

С2 мембран расположена под - углом 1р

10-80 к вертикальной оси

1 ил.

1286625

Изобретение относится к устройствам для сборки и изучения характеристик модельных биологических мембран °

Целью изобретения является повышение точности измерения физико-хнмичес-5 ких характеристик мембран и сокращение времени встройки компонент клеточной мембраны в липидный бислой.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства. 10

Устройство состоит из измерительной ячейки 1, представляющей собой емкость из оргстекла, в которую плотно вставляется тефлоновый стаканчик

2, в который в свою очередь вставляется тефлоновый стаканчик 3. Таким образом, в измерительной ячейке 1 образуются три отсека 4,5 и 6. В стаканчиках 2 и З.имеются отверстия, на которых-располагаются разделительные модельные биологические мембраны (липидные бислои) ? и 6. Компоненты клеточных мембран встраивают в липидный бислой 8, а мембрана 7 служит

t чувствительным электродом (по измене.нию ее физико-химических характеристик определяется проницаемость мембраны 8 для различных ионов и молекул). Определение физико-химических характеристик мембран ведется с помощью обратимых хлорсеребряных электродов 9 с агаровыми мостиками, подключенных через коммутатор 10 к из1 мерителям физико-химических характеристик 11-14, а также с помощью ион- 35 селективного электрода 15 и общего электрода 16, подключенных к ионометру 17. В зависимости от поставленной задачи электрод 15.может быть рН электродом или любым другим ионселективным электродом. Коммутатор

10 представляет собой систему переключателей, связанную на входе с электродами 9, а на выходе с измерительными блоками 1.1-14. Блок 11 слу- 45 жит для регистрации вольт-амперных характеристик мембран и представляет собой осциллографический полярограф.

Блок 12 служит для измерения электрической емкости мембраны и представ- 50 ляет собой мост переменного тока.

Блок 13 служит для регистрации тока через мембраны и представляет собой электрометрический усилитель. Блок

14 служит для измерения электрического сопротивления мембран и мембранного потенциала и представляет собой набор стандартных сопротивлений, усилитель и регистратор. С помощью блока

14 по разности потенциалов, необходимой для разрушения мембраны оценивается электромеханическая прочность мембран. Отсеки 4-6 измерительной ячейки 1 заполняются водными растворами, которые интенсивно перемешиваются с помощью мешалок 18.

Для повышения точности измерения физико-химических характеристик и сокращения времени встройки компонент клеточной мембраны в липидный бислой

8 устройство дополнительно содержит перистальтический насос 19, блок

20 управления коммутатором, а отверстие в стаканчике 2 выполнено так, что липидный бислой 8 расположен под углом 45 к вертикальной оси. Располоо жение бислоя 8 под углом 10-60 к вертикальной оси позволяет с одной стороны обеспечить встройку в лнпидный бислой достаточное количество компонент клеточных мембран, с другой — повысить точность измерения за счет полного удаления растворителя из липидного бислоя.

Устройство работает следующим образом. В измерительной ячейке.1 с раствором 0,01 И трис-НС1 формируются мембраны 7 и 8 из общих фосфолипидов соевых бобов и холестерина (0,057) и регистрируются характеристики мембран

7 и 8 с помощью обратимых электродов

9, подключенных через коммутатор 10 к измерителям физико-химических характеристик 11-14 мембран, ионселективного электрода 15 и общего электрода 16. Затем в мембрану 8 поочередно встраивают различные компоненты клеточных мембран, в данном случае реакционные центры фотосистемы 1, светособирающие хлорофилл-белковые комплексы, хлорофилл. После каждой из встроек среды с остатками липосом выводятся из отсека 4 ячейки и заменяются на рабочую среду с помощью перистальтического насоса 19 и соответственно регистрируются характеристики модифицированной мембраны: емкость, вольт-амперная характеристика, электрическое сопротивление и т,д.

Использование в устройстве перистальтического насоса позволяет в одном опыте произвести встройку ряда различных компонент клеточных мембран в липидный бислой путем замены сред с липосомами и выводом остатков лиФормула изобретения

Составитель Н. Алкеев

Редактор Н. Горват Техред Д.Сердюкова Корректор С. Шекмар

Заказ 7684/26 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, 3 12 носом из среды, омывающей мембрану.

Наличие блока управления 20 коммутатором позволяет автоматизировать процесс измерения и регистрировать быстрые процессы, протекающие на поверхности модельных мембран, что также повышает точность и сокращает время измерений.

Устройство для встройки компонент клеточной мембраны в липидный бислой и изучения физико-химических характеристик модельных биологических мембоан, содержащее измерительную ячейку

86625 Д с отсеками и разделительными мембранами, измерительные обратимые электроды, подключенные через коммутатор к измерителям физико-химических характеристик мембран, иоиселективный и общий электроды, соединенные с ионометром, о т л и ч а ю щ. е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения физико-химических характе10 ристик и сокращения времени встройки компонент клеточной мембраны в липид-ный бислой, устройство дополнительно содержит перистальтический насос и блок управления коммутатором, а одна

15 из лнпидных мембран расположена под о углом 10 — 80 к вертикальной оси.