Способ исследования транспортной функции эпителиальной ткани

 

Изобретение относится к облас- .ти медицины, физиологии и биофизики , а именно к фармакологии активного транспорта натрия и питательных веществ, и может быть использовано при оценке действия веществ на транспорт ионов через эпителиальную - ткань. Цель изобретения - упрощение способа исследования транспортной функции эпителиальной ткани за счет однократного добавления исследуемого вещества, измерения одиночногоответа тока короткого замыкания (ТКЗ) и повьшёние информативности за счет характеристики транспорта в слоях жидкости, прилегающих к эпителию . Препарат эпителия помещают в камеру и измеряют через него ТКЗ. Затем в один из отсеков камеры,добавляют исследуемое вещество при скорости перфузии не менее 3,2 мп/мин и регистрируют возрастание ТКЗ с начальной скоростью VP на величину А, В ответ на исключение вещества из раствора ТКЗ с начальной скоростью V уменьшается до исходного значения . По указанным величинам находят кинетические параметры данного вещества по следующим формулам: К С f (1), А макс А С+К ,„ч А -g- (2), 1 где К С А константа транспорта; известная концентрация вещества; величина ответа тока короткого замыкания; маис максимальная величина А; ос - отношение начальной скорости развития ответа к величине А; 5 - отношение начальной скорости отмывания ответа к величине А. Дополнительно вычисляют толщину неперемешиваемого слоя жидкости около эпителия по формуле i 2 р. (3) с $ (Л ю 00 где (,14; D - известный коэффициент диффузии вещества; 1 - толщина неперемешиваемого слоя. 01

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SD 4 0 01 N ЗЗ /48

/- к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3879137/28-14 (22) 26.04.85 (46) 30.01.87. Бюл. Р 4 (71) Научно-исследовательский институт по биологическим испытаниям химических соединений (72) С.Т.Метельский и Н.В.Дмитриева (53) 591.1.574.578.576.2(088,8) (56) Schultz S,G., Zalusky R. Jon

transport in isolated rallit cleum.

Gen. Physiol, 1964, ч. 47, рр. !043-1059 ° (54) СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОЙ ФУНКЦИИ ЭПИТЕЛИАПЬНОЙ ТКАНИ (57) Изобретение относится к области медицины, физиологии и биофизики, а именно к фармакологии активного транспорта натрия и питательных веществ, и может быть использовано при оценке действия веществ на транспорт ионов через эпителиальную ткань. Цель изобретения — упрощение способа исследования транспортной функции эпителиальной ткани за счет однократного добавления исследуемого вещества, измерения одиночного ответа тока короткого замыкания (ТКЗ) и повышение информативности за счет характеристики транспорта веществ в слоях жидкости, прилегающих к эпителию. Препарат эпителия помещают в камеру и измеряют через него ТКЗ.

Затем в один из отсеков камеры. добавляют исследуемое вещество при ско„.SU „1 7005 А1 рости перфузии не менее 3,2 мл/мин и регистрируют возрастание ТКЗ с начальной скоростью V на величину А.

В ответ на исключенйе вещества из раствора ТКЗ с начальной скоростью

7 уменьшается до исходного значения. По указанным величинам находят кинетические параметры данного ве- . щества по следующим формулам: К=

С С+К (1), А =А — — (2), Ы макс -1 где К вЂ” константа транспорта;

С вЂ” известная концентрация вещества;

А — величина ответа тока короткого замыкания;

А — максимальная величина А; макс

c4 — отношение начальной скорости развития ответа к величине А;

P — отношение начальной скорости отмывания ответа к величине А.

Дополнительно вычисляют толщину неперемешиваемого слоя жидкости около эпителия по формуле ф

1( (3)

Ча- р

rye u =3,14;

D — известный коэффициент диффузии вещества;

l — толщина неперемешиваемого слоя.

1287005 2

С+К

А =А — — макс (2) !

2=—

2 (3) Изобретение относится к медицине, физиологии и биофизики, а именно к фармакологии активного транс— порта натрия и питательных веществ, и может быть использовано при оценке действия веществ на транспорт ионов через эпителиальную ткань, Цель изобретения — упрощение способа за счет однократного добавления исследуемого вещества и измерения одиночного ответа тока короткого замыкания (ТКЗ)и повышение информативности за счет характеристики транспорта веществ в слоях жидкости прилегающих к эпителию.

Способ осуществляется следуюшим образом, I .

Препарат эпителия помещают в камеру и измеряют через него ТКЗ. Затем в один из отсеков камеры добавляют исследуемое вещество и регистрируют возрастание ТКЗ с начальной скоростью V на величину А. В ответ на исключение вещества из раствора

ТКЗ с начальной скоростью Ч уменьшается до исходного значения. По указанным величинам находят кинетические параметры данного вещества по следующим формулам:

Дополнительно вычисляют толщину неперемешиваемого слоя жидкости около эпителия по следующей формуле: где К вЂ” константа транспорта;

А и А„ „; величина ответа ТКЗ и ее максимальное значение;

С вЂ” концентрация вещества;

D — известный коэффициент диффузии вешества;

Х вЂ” толщина неперемешиваемого слоя; о =Чр /А; (3 =7 /А, Пример. Крысу забивают, и извлеченную тонкую кишку промывают холодным физиологическим раствором до полного удаления кишечного содержимого, Из средины кишки исоекают отрезок длиной 1,5 см и разрезают его вдоль контрамезентариальной линии. Распластанный препарат в ви5 l0

ЗО

55 де перегородки помещают в камеру типа Уссинга. Подсоединяют к камере систему перфузии и провода фиксатора потенциала и измерителя температуры, Включают перистальтический насос, подающий раствор в камеру со скоростью не менее 3,2 мл/мин, благодаря чему раствор в камере заменяется за 0,65 с, время меньшее чем интервал 4 с, за которое проводится измерение начальных скоростей развив тия и отмывания ответа ТКЗ, Включают фиксатор потенциала, поддерживающий разность потенциалов на препарате, равную 0 мВ, и ток, протекающий через препарат регистрируют на самописце с цифропечатающим устройством {интервал времени между печатанием соседних точек 4 с). После выхода ТКЗ на стационарный уровень насос останавливают и переносят заборную трубочку, обеспечивающую перфузию мукозного раствора, иэ сосуда с физиологическим раствором во второй сосуд, содержащий тот же раствор и исследуемое вещество в требуемой концентрации, и включают перфузию. ТКЗ начинает увеличиваться и выходит на новый более высокий уровень (фиг. 1). Замеряют изменение величины ТКЗ за первые 4 с (расстояние между первыми двумя точками ответа) и, деля его на величину ответа

А, находят относительную начальную скорость развития ответа сС . После выхода ТКЗ на новый уровень насос опять останавливают, переносят заборную трубку в первый сосуд и включают перфузию. ТКЗ начинает быстро уменьшаться, постепенно выходя на исходный уровень (фиг. 1). Находят уменьшение ТКЗ за первые 4 с и, деля эту величину на величину ответа

А, находят относительную начальную скорость отмывания ответа P . Скорость перфузии должна быть не менее

3,2 мл/мин ввиду того, что именно при этих значениях величина ответа

ТКЗ начинает слабо зависеть от интенсивности смены раствора в камере (фиг, 2). Кроме того, при скорости перфуэии 3,2 мл/мин раствор в камере заменяется за время (0,65 с) много меньшее, чем интервал времени, эа который измеряется начальная скорость (4 с). В данном случае в омывающий раствор при скорости перфуэии

3,2 мл/мин добавляют глюкозу до концентрации 10 мМ. Величина ответа

С+К

А =A —— макс C где К

20

g 1

2 где!! =3, D

Вещество А, м1 Aìï«ñ ° мкА/см «10 с «10 с мкА/см

7,0 65

5,0 84

27,0 144

57 129

0,02 45

301

271

297

250

5,1

2,2

1,8

1,9

3,5

0,83

0,81

0,96

0,66

1,6

42

39

53

Глюко ч а

Мальтоза

Галакто за

Глицин

Флорицин

3 12870

ТКЗ равна 40 мкА/см«, а относительные начальные скорости развития и отмывания ответа ТК3 равны соответственно с =0,051 и /=0,0083 с

Подставляя эти значения в соответ- 5 ствующие формулы 1-3, получаем следующие величины К=7,0 мМ, А„ „=

=65 мкА/см и 1=250 мкм (см. таблицу).

Аналогичные опыты и расчеты про- f0 ведены для галактозы, глицина и флорицина (см. таблицу).

В предлагаемом способе на одно измерение затрачивается 20 мин, а в прототипе (базовом объекте) 15

3-4 ч.

В предлагаемом способе в 10 раз меньше расход. солей (компонентов физиологического раствора).

Предлагаемым способом на одном препарате можно испытать 10 веществ, а при помощи базового объекта всего 1.

По предлагаемому способу можно определить толщину неперемешиваемого слоя жидкости, а по базовому объекту этого сделать нельзя.

Таким образом, предлагаемый способ является более информативным, более быстрым и более простым °

Формула из обре тения

1, Способ исследования транспортной функции эпителиальной ткани 35 путем измерения величины ответа тока короткого замыкания через препарат эпителия на добавление вешества в омывающий препарат раствор в условиях перфузии с последующим расчетом 40 константы транспорта и максимальной величины ответа тока короткого замыкания, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, исследуемое вещество добавляют 45 однократно, дополнительно измеряют начальные скорости развития и исчезновения ответа тока короткого замыкания в процессе отмывания при скорости перфузии не менее 3,2 мл/мин, а константу транспорта и максимальную величину ответа тока короткого замыкания вычисляют по следующим формулам: константа транспорта; — известная концентрация вещества;

А — величина ответа тока короткого замыкания;

А „ - максимальная величина А; макс о — отношение начальной скорости развития ответа к величине А; — отношение начальной скорости отмывания ответа к величине А.

2, Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения информативности способа за счет характеристики транспорта веществ в слоях жидкости прилегающих ж зпителию, дополнительно определяют толщину неперемешиваемого слоя по следующей формуле: толщина неперемешиваемого слоя, 14; известный коэффициент диффузии вещества; отношение начальной скорости развития ответа к величине ответа тока короткого замыкания, отношение начальной скорости исчезновения ответа к величине ответа тока короткого замыкания.

1287005 сС "- Ур!4

Я = Ур/4

Фиг.4

76 Упер ф, ил мин

Фиг. 2

ВНИИПИ Заказ 7708/45 ТиР 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4