Měření membránového potenciálu pomocí iontově-selektivních elektrod citlivých na tetrafenylfosfóniový kation

Abstract

SOUHRN 102 SOUHRN Byla zkonstruována aparatura na měření membránového potenciálu, která využívá iontově-selektivní elektrody citlivé na tetrafenylfosfóniový kationt (TPP+ ). Aparatura byla připojena k počítači a sběr, zpracování a ukládání dat bylo uskutečněno programem MATLAB/Simulink. Složení TPP+ -selektivní membrány bylo optimalizováno zabudováním sraženiny TPP+ TPB- do membrány, čím se dosáhla Nernstovská dopověď od koncentrace 3.10-6 M TPP+ . Protože docházelo k vyplavování TPP+ z membrány do média, TPP+ TPB- bylo nahrazeno tetrakis[3,5-bis(1,1,1,3,3,3- hexafluoro-2-methoxy-2-propyl)fenyl]boritanem sodným (NaHFPB). Elektrody s NaHFPB měly Nernstovskou odezvu od 1. 10-6 M TPP+ a tím byla dosažena větší citlivost oproti komerčně vyráběným elektrodám. Byly vypočteny koeficienty selektivity pro K+ , Na+ , Ca2+ a Mg2+ . Aparatura byla použita pro monitorování mitochondriálního membránového potenciálu izolovaných mitochondrií a pro sledování funkce dýchacího řetězce mitochondrií v buňkách s permeabilizovanou plasmatickou membránou (hepatocytů, BSC-40, HeLa G, cybridů) pomocí nízké koncentrace digitoninu. Tato metoda byla použita i pro sledování funkce "mitochondrial permeability transition pore" (MPTP) jak u izolovaných mitochondrií, tak u permeabilzovaných hepatocytů. Otevření MPTP bylo indukováno vysokou...

103 ABSTRACT The computerized device for membrane potential measurement using the tetraphenylphosphonium-selective electrode was constructed. Signal acquisition, processing and data storage were realized by MATLAB/Simulink software. The selective membrane was optimized incorporating TPP+ TPB- precipitate into the membrane. The electrode had a Nernstian response from 3.10-6 M TPP+ . The TPP+ TPB- precipitate was later replaced by sodium tetrakis[3,5-bis(1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2- methoxy-2-propyl)phenyl]borate (NaHFPB). The electrode with incorporated NaHFPB had a Nernstian response from 1.10-6 M TPP+ and had better sensitivity than commercially available electrodes. The values of selectivity coefficients for K+ , Na+ , Ca2+ and Mg2+ were calculated. The device was used for mitochondrial membrane potential measurement of isolated mitochondria and for evaluating the respiratory chain function of digitonin- permeabilized cells (hepatocytes, HeLa G, BSC-40 and control transmitochondrial cybrids). This method was used also for monitoring the mitochondrial permeability transition pore (MPTP) function of isolated mitochondria and permeabilized hepatocytes. MPTP opening was induced by high calcium concentration and the action of calcium was enhanced by pro-oxidant tert-butyl hydroperoxide (t-BHP). This...