Measurement of the membrane potential in small cells using patch clamp methods
Notice bibliographique
Résumé
The resting membrane potential, E(m), of mammalian cells is a fundamental physiological parameter. Even small changes in E(m) can modulate excitability, contractility and rates of cell migration. At present accurate, reproducible measurements of E(m) and determination of its ionic basis remain significant challenges when patch clamp methods are applied to small cells. In this study, a mathematical model has been developed which incorporates many of the main biophysical principles which govern recordings of the resting potential of 'small cells'. Such a prototypical cell (approx. capacitance, 6 pF; input resistance 5 GΩ) is representative of neonatal cardiac myocytes, and other cells in the cardiovascular system (endothelium, fibroblasts) and small cells in other tissues, e.g. bone (osteoclasts) articular joints (chondrocytes) and the pancreas (β cells). Two common experimental conditions have been examined: (1) when the background K(+) conductance is linear; and (2) when this K(+) conductance is highly nonlinear and shows pronounced inward rectification. In the case of a linear K(+) conductance, the presence of a "leakage" current through the seal resistance between the cell membrane and the patch pipette always depolarizes E(m). Our calculations confirm that accurate characterization of E(m) is possible when the seal resistance is at least 5 times larger than the input resistance of the targeted cell. Measurement of E(m) under conditions in which the main background current includes a markedly nonlinear K(+) conductance (due to inward rectification) yields complex and somewhat counter-intuitive findings. In fact, there are at least two possible stable values of resting membrane potential for a cell when the nonlinear, inwardly rectifying K(+) conductance interacts with the seal current. This type of bistable behavior has been reported in a variety of small mammalian cells, including those from the heart, endothelium, smooth muscle and bone. Our theoretical treatment of these two common experimental situations provides useful mechanistic insights, and suggests practical methods by which these significant limitations, and their impact, can be minimized.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».