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Die Patch-Clamp-Technik

Die Patch-Clamp-Technik ist eine der wichtigsten Standardmethoden der Elektrophysiologie. Mit ihrer Hilfe können Ströme und Spannung über eine Biomembran gemessen und so auf die durch Ionenkanäle geflossenen Ladungsträger in Form von Ionen geschlossen werden. Eine besondere Form stellt dabei die planare Patch-Clamp-Technik dar. Sie verwendet anstatt der klassischen Pipette eine Öffnung in der Mitte eines Chips und ermöglicht so einen größeren Probendurchsatz. In dieser Arbeit werden zwei Arten mechanosensitiver Ionenkanäle mittels planarer Patch-Clamp-Technik untersucht. 10

2. Grundlagen 2.1 Zellmembran Je nach Typ und Art einer Zelle finden sich im Cytoplasma, der inneren Grundstruktur der Zelle, verschiedene Organellen und strukturgebende Proteine. Allen Zellen gemein ist jedoch eine Membran, durch die eine Abgrenzung des Zellinneren zur äußeren Umgebung ermöglicht wird. Diese Plasmamembran besteht hauptsächlich aus Phospholipiden, die sowohl einen hydrophilen, als auch einen hydrophoben Bereich besitzen und damit als amphiphil gelten. Diese Eigenschaft ermöglicht eine Zusammenlagerung der hydrophilen bzw. hydrophoben Bereiche der einzelnen Moleküle und somit die Entstehung der Zellmembran. In diese sind - neben vielen weiteren Strukturen (Abbildung 2.1) - auch Kanalproteine eingebaut, die einen Transport von Ladungsträgern in Form von Ionen ermöglichen. Auf diese Ionenkanäle wird später in einem eigenen Kapitel näher eingegangen. Abbildung 2.1: Biomembran mit verschiedenen ein- oder angelagerten Strukturen. (Wikipedia, 2013) 11

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