Auflösung des schnellen Schaltens bei Patch-Clamp Untersuchungen

6 Experimenteller Aufbau und Methoden
6.1 Der Aufbau
Der Versuchsaufbau wurde bereits von Albertsen (1992), Draber (1994), Blunck (1996)
und Sutter (1996) benutzt. Er steht in einem Faraday-Käfig, da die Messungen sehr
empfindlich gegenüber Störsignalen sind (Fig. 6.1). Ein Charakteristikum der Patch-Clamp-
Technik ist die extreme Empfindlichkeit des Strom-Spannungswandlers, mit dessen Hilfe
kleine elektrische Ströme gemessen werden können.
Diese kleinen Signale werden leicht vom elektrischen Hintergrundrauschen überlagert. Es
wird versucht, das Signal-Rausch-Verhältnis zu optimieren. Eine der wesentlichen Störquellen
ist die Einstreuung des elektromagnetischen Wechselfeldes (öffentliches Spannungsnetz).
Diese Störung wird durch den Faraday-Käfig stark reduziert (Fig. 6.1). Die Geräte innerhalb
des Käfigs werden mit Gleichstrom (±15 V) betrieben. Die Netzgeräte dafür stehen außerhalb
des Käfigs (links in Fig. 6.1). Jedes einzelne Gerät sowie der gesamte Meßaufbau werden an
einem zentralen Punkt geerdet. Alle Leitungen, die eine Verbindung vom Innenraum zum
Außenraum des Faraday-Käfigs haben, werden abgeschirmt, und die dazugehörigen Geräte
geerdet.
Das inverse Mikroskop und der Meßaufbau stehen auf einem luftgelagerten Tisch (Mitte
in Fig. 6.1), um mechanische Erschütterungen von außen (z.B. Schritte oder Schließen von
Türen) abzuschirmen. Sehr niederfrequente Schwingungen dämpft zusätzlich eine extrem
schwere Tischplatte.
Die Meßkammer liegt auf einem Objekttisch, in die gekühlte Flüssigkeit mit Hilfe einer
Pumpe (unten rechts in Fig. 6.1) hineinfließt. Der Objekttisch kann mit einem
Mikromanipulator (Fig. 6.1, Micro Control, Frankreich) in zwei Richtungen (vorwärtsrückwärts,
rechts-links) bewegt werden. Der Pipettenhalter (Fig. 6.1) ist auf einem dreidimensionalen
Manipulator befestigt. Für die grobe Positionierung des Pipettenmanipulators
steht noch ein zweidimensionaler Mikromanipulator zur Verfügung, weil für das Aufsetzen
der Pipette auf die Membran der dreidimensionale Manipulator aufgrund seiner hohen
Genauigkeit einen zu engen Einstellbereich hat.
Das Licht zur Kontrolle des Patchvorgangs wurde von einer Halogenlampe HLX 64634
(Osram) von oben eingestrahlt (oben in Fig. 6.1).