Метод внутриклеточного электрофореза клеточных ядер 1.2.1. Установка для проведения микроэлектрофореза

Для того чтобы получить возможность изучать состояние неповрежденного ядра в живой клетке, на кафедре генетики и цитологии ХНУ

В.Г. Шахбазовым и Г.С. Лобынцевой был разработан метод внутриклеточного микроэлектрофореза клеточных ядер [26].

На базе данного метода в рамках данной работы была разработана установка (рис. 2.3), позволяющая исследовать клеточный отклик на внешние факторы, проявляющийся в изменении электроотрицательности клеточных ядер.

Установка для микроэлектрофореза состоит из микроскопа со встроенным регулируемым источником питания, USB видеокамеры Apex Minigrab с разрешением до 2 мегапикселей, регулятора тока и полярности, камеры для микроэлектрофореза с платиновыми электродами, и компьютера для контроля напряжения, сбора и дальнейшей обработки данных.

Видеокамера

Контроллер гока и полярности Камера для микроэлектрофореза

Микроскоп

Компьютер

Рисунок 2.3. Установка для проведения микроэлектрофореза

В данной установке используется стандартный микроскоп с

регулируемой кратностью увеличения и возможность подключения USB- камеры для получения снимков образцов. В микроскоп встроен источник питания. На лицевой панели находятся вольтметр, переменный резистор для установки значения напряжения, тумблер включения и выключения питания электрофореза и тумблер включения и выключения источника света, состоящего из семи светодиодов (рис. 2.4).

В качестве источника питания для электрофореза используется трансформатор с последующей стабилизацией напряжения (стабилизатор LM317). Для контроля значения силы тока и его полярности, используется драйвер питания RKL298, который управляется микроконтроллером Arduino Nano подключаемый по miniUSB. В специальной программе Electrophoresis, разработанной в рамках данной работы, задается значение силы тока, его амплитуда, частота и модуляция.

Рисунок 2.4. Общий внешний вид микроскопа и схема блока питания


Камера для электрофореза состоит из рабочей области, в которую помещается исследуемый образец. К платиновым электродам подключаются провода, по которым подается питание (рис. 2.5).

Рисунок 2.5. Внешний вид камеры для микроэлектрофореза


Платиновые электроды подключаются к регулятору тока и полярности, управляемому посредством программы, который преобразует постоянный ток в переменный с заданной формой, амплитудой и частотой.

На рис. 2.6 и 2.7 приведен внешний вид программы Electrophoresis. В специальном поле (рис. 2.6а) задаются настройки USB - камеры. Затем можно задать имя рабочей папки и конкретного образца (рис. 2.66). Подключение контроллера тока и полярности производится с помощью кнопки connect (рис.

2.6в), на черном экране при этом должна высветиться надпись Microelectrophoresis unit.

Рисунок 2.6. Внешний вид программы Electrophoresis - вкладка для сбора данных: а - настройки камеры и вывод изображения на монитор, б - меню рабочей папки, в - меню соединения с контроллером тока и полярности, г - меню управления формой, амплитудой и


частотой тока.

Поле на рис. 2.6г позволяет задать форму, амплитуду и частоту подаваемого на электроды сигнала. В данный момент на рис. 2.6г представлен вариант программы для пилообразного сигнала с частотой 0.1 Гц и 30 циклами, рассчитанной на 5 минут эксперимента и 30 пар снимков на максимумах напряжения. Меню программы позволяет изменять ход цикла по желанию пользователя.

Для обработки полученных данных в программе Electrophoresis имеется вкладка Data Analysis (рис. 2.7). При выборе двух изображений одного цикла, изменение положения клеточного ядра можно зафиксировать либо наложением одного изображения на другое (Difference image), либо анимацией (Animate).

Рисунок 2.7. Внешний вид вкладки для обработки данных в программе Electrophoresis


1.2.2. Метод оценки электроотрицательности клеточных ядер Оценку электроотрицательности ядер (ЭОЯ, %) производили по методу, разработанному на основе работы [26]. Клетки буккального эпителия помещали в камеру для микроэлектрофореза между двумя покровными стеклами. Камеру заполняли фосфатным буфером и помещали под микроскоп. Исследования проводили при напряженности поля 10-12 В/см, электрическом токе 0.2-0.4 мА и фиксированной частоте 0.1 Гц. Время исследования одного образца не превышало 5 мин.

На протяжении эксперимента (на положительных и отрицательных пиках напряженности) производили снимки образца. На рис. 2.8. представлен пример изображения клеток, находящихся под действием переменного электрического поля, демонстрирующий изменение положения клеточного ядра при изменении полярности электродов.

Рисунок 2.8. Смещение клеточного ядра: a - анод слева, б - анод справа


Ядра в клетках буккального эпителия в данных условиях эксперимента смещаются под воздействием электрического поля, что говорит об их отрицательном заряде, либо не реагируют на приложенное поле, т.е. имеют нейтральный заряд. Показателем электроотрицательности ядер служит процент клеточных ядер, смещающихся в сторону анода, т.е. несущих отрицательный заряд. Для каждого образца производится 3 измерения показателя ЭОЯ по 100

ЭОЯ = • 100% (2.2)

N о

1.3.

<< | >>
Источник: Скамрова Г алина Борисовна. КОМБИНИРОВАННОЕ ДЕЙСТВИЕ СЛАБОГО МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ДНК-СВЯЗЫВАЮЩИХСЯ ПРЕПАРАТОВ НА КЛЕТКИ БУККАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ ЧЕЛОВЕКА. 2014

Еще по теме Метод внутриклеточного электрофореза клеточных ядер 1.2.1. Установка для проведения микроэлектрофореза:

  1. Внутриклеточная жидкость
  2. КЛЮЧЕВЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБУЧЕНИЯ
  3. КЛЮЧЕВЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ОБЩЕЙ СХЕМЫ САМОГИПНОЗА
  4. Глава 5. Метод Терстоуна измерения установки
  5. Мотив для исследования установки на сексуальность
  6. КЛЮЧЕВЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЧЕРТ ХАРАКТЕРА
  7. Проблемы социальной установки в теории установки Д.Н.Узнадзе
  8. Клеточное строение
  9. Навыки, необходимые для проведения преобразований.
  10. Клеточный состав крови и СОЭ
  11. Глава 3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭКСПЕРТОМ-СТРОИТЕЛЕМ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ
  12. Силы и средства, привлекаемые для проведения аварийно- спасательных и других неотложных работ
  13. Проблема формирования социальной установки в экологической концепции социальной установки