パッチクランプ法

パッチクランプ法について

パッチクランプ法は、エルヴィン・ネーアーとベルト・ザクマンによって開発された重要な電気生理学的技術です。この手法は、もともと単一のイオンチャネルの活動を記録するために生まれましたが、最近では細胞全体の動きを観察する全細胞記録（Whole cell recording）にも広く利用されています。この技術の功績により、ネーアーとザクマンは1991年にノーベル生理学・医学賞を受賞しました。

パッチクランプ法が可能となる背景には、パッチ電極と細胞膜の間に高い抵抗（1ギガオーム以上）を形成し、電流の漏れを抑えることがあります。この強固なシールにより、細胞内外の電流や電位を正確に測定することができます。記録方法としては、ボルテージクランプ法（電位固定による電流記録）とカレントクランプ法（電流固定による電位記録）の両方が存在します。

通常、パッチクランプ法は人工脂質二重膜や生体試料に広く適用されていますが、最近ではシナプス前終末や樹状突起、軸索など、神経細胞の特定の微小領域からの記録にも応用が進んでいます。これまでの主な対象は培養細胞や組織スライスでしたが、現在では低抵抗の電極を使用することで、個体動物の脳や脊髄からの記録も可能となっています。さらに、遺伝子改変された細胞から選択的に記録する技術も発展し、研究の幅が広がっています。

このように、パッチクランプ法はその原理をもとに様々な方法が開発されており、電気生理学や神経科学の分野において標準的な研究手法として利用されています。具体的には、神経伝達やシナプス活動の解析、イオンチャネル機能の理解など、多岐にわたる研究に寄与しています。研究者は、この手法を用いて細胞の電気的特性や反応のメカニズムに迫っており、深い理解を持つことで新たな治療法の開発にもつながることが期待されています。

参考文献

当手法に関する詳細な情報は、脳科学辞典などの外部リンクを参照することをおすすめします。

このように、パッチクランプ法は神経科学の重要なツールとなり、今後の研究にも大きな影響を与えることでしょう。

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