¿Qué es la fijación de voltaje de electrodo único discontinuo (dSEVC)?
En la fijación de voltaje de electrodo único discontinuo (dSEVC), las tareas de registrar el voltaje y pasar la corriente se realizan con la misma micropipeta. Las técnicas de tiempo compartido se utilizan para evitar interacciones entre las dos tareas (Fig. 1).
Figura 1. Esquema de circuito de fijación de voltaje de electrodo único discontinuo.
Una única micropipeta (ME1) penetra en la célula y el voltaje registrado (Vp) es tamponado por un cabezal (“headstage”) de ganancia unitaria (A1). Se asume que Vp es exactamente igual al potencial de membrana instantáneo (Vm). Un circuito de muestreo y retención (SH1) muestrea el Vm y retiene el valor registrado (Vms) durante el resto del ciclo.
Vms se compara con un voltaje de comando (Vcmd) en un amplificador diferencial (A2). La salida de este amplificador se convierte en la entrada de una fuente de corriente controlada (CCS) si el conmutador S1 está en la posición “paso de corriente”. La CCS inyecta una corriente dentro de la micropipeta que es directamente proporcional al voltaje en la entrada de la CCS, independientemente de la resistencia de la micropipeta. La ganancia de este circuito de transconductancia es GƮ.
El periodo de inyección actual se ilustra al principio de la onda de temporización.
Figura 2. Ondas de temporización de fijación de voltaje de electrodo único discontinuo.
S1 se muestra en la posición de paso de corriente durante el cual se inyecta en la micropipeta un pulso cuadrado de corriente, lo que causa una elevación de Vp. La velocidad del aumento está limitada por el efecto parásito de la capacitancia a través de la pared de la micropipeta de vidrio a la solución y la capacitancia en la entrada del amplificador de tampón. El valor final de Vp está compuesto principalmente por la caída de voltaje IR a través de la micropipeta debido al paso de corriente Io a través de la resistencia de la micropipeta Rp. Solo una fracción muy pequeña de Vp correspondiente al potencial de membrana (Vm) se registra en la punta.
S1 cambia entonces a la posición de registro de voltaje. Cuando la entrada de la CCS es de 0 voltios, su salida de corriente es cero y Vp decae pasivamente. Durante el periodo de registro de voltaje, Vp decae asintóticamente hacia Vm. Debe dejarse tiempo suficiente para que Vp alcance un milivoltio o menos de Vm. Esto requiere un periodo de hasta nueve constantes de tiempo de la micropipeta (ʈp). Al final del periodo de registro de voltaje, se toma una nueva muestra de Vm y comienza un nuevo ciclo. El voltaje real utilizado para fines de registro es Vms.
Como se ilustra en la onda de temporización inferior, Vms se mueve en pequeños incrementos sobre el valor promedio. La diferencia entre Vms(avg) y Vcmd es el error en estado de equilibrio (Ɛ) de la pinza (“clamp”) que surge porque la ganancia (GƮ) de la CCS es finita. El error se hace progresivamente más pequeño a medida que GƮ aumenta.
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