Técnica patch clamp

La técnica patch clamp es una técnica electrofisiológica versátil usada para estudiar los canales iónicos en células vivas aisladas, secciones de tejido o fragmentos de membrana celular. Su nombre viene de patch, que se refiere a un pequeño fragmento de la membrana celular y clamp, por el hecho de 'fijar' de una de las variables eléctricas (el voltaje o la corriente) para medir la otra. Dependiendo de qué variable se fije, la técnica recibe los nombres más específicos de método de fijación del voltaje o método de fijación de la corriente. Estas técnicas son especialmente útiles para el estudio de células excitables, como las neuronas.

Los elementos comunes que usamos en esta técnica son los siguientes:

• Solución tampón de perfusión donde las células pueden sobrevivir (por ejemplo, CsCl/MgCl₂).

• Un circuito eléctrico compuesto por los siguientes elementos:

  • Boquilla de pipeta con un electrodo para registrar los resultados (normalmente, en contacto con la célula).

  • Electrodo de referencia a tierra (normalmente, en contacto con la solución tampón de perfusión).

  • Células de interés, entre los electrodos.

• Micromanipulador para controlar los electrodos.

• Distintos componentes de hardware y software para amplificar y registrar las señales.

Figura 1: Representación esquemática de algunos de los componentes de la técnica patch clamp.

Cuando se añade la solución tampón de perfusión a las células, la boquilla de la pipeta que tiene el electrodo para el registro de resultados hace contacto con una zona pequeñísima de la membrana celular. Después, dependiendo de cuál sea el objetivo del experimento, hay diferentes variantes de esta técnica, sea cual sea la variable fijada:

• Grabación de agrupación de células: No se altera la membrana. Registra el voltaje o la corriente a través de un único canal iónico. Se usa para comparar las características de la respuesta de distintos canales.

• Grabación de una célula entera: Se altera la membrana celular. El interior de la boquilla que contiene en electrodo de registro forma un continuo con el citoplasma de la célula. Se registran la corriente o el voltaje de toda la célula.

• Grabación de dentro afuera: La membrana celular se altera, pero el fragmento de la membrana celular que contiene el canal iónico de dentro de la boquilla de la pipeta permanece unido y es viable. Se usa para registrar la respuesta de la parte intracelular de canales individuales a diferentes medios.

• Grabación de fuera adentro: La membrana celular se altera y el fragmento de membrana celular que contiene un canal iónico que se mantiene activo y viable está fuera de la boquilla de la pipeta. Cuando la membrana celular se repara, la parte extracelular del canal queda expuesta al medio. Se usa para estudiar la manera de la que las señales químicas extracelulares afectan a la actividad de los canales iónicos.