Биотоки для лица: Микротоки для лица: сохранить молодость возможно!

что такое, показания и противопоказания – статьи о здоровье

Оглавление

Лифтинг – общее название для целого ряда косметических процедур, направленных на подтяжку кожи. Сюда входит пластическая хирургия и многочисленные неинвазивные методы, начиная от лекарственной (инъекционной) и заканчивая аппаратной терапией.

По отзывам косметологов и людей, использующих аппаратный лифтинг для омоложения, это один из немногих безоперационных методов эффективной подтяжки, который обладает длительным действием и заметно улучшает здоровье кожи (в том числе оказывает противовоспалительный эффект), не оказывая значимых побочных действий.

В качестве поддерживающей терапии птозов (опущений) участков кожи с началом возрастных изменений аппаратный лифтинг показан пациентам старше 25 лет (пол не имеет значения) в виде регулярных коротких курсов.

Мужчинам процедура поможет справиться с отложениями жира в области подбородка и шеи, восстановить силуэт при опоясывающем ожирении.

Что же такое радиоволновой лифтинг?

RFлифтинг (или РФлифтинг) лица и тела – терапия возрастных изменений, основанная на радиоволновом методе разогрева глубоких слоев кожи (дермы и гиподермы) под эпидермисом (поверхностным слоем).

Суть метода заключается в точечном воздействии радиоволн на наиболее уязвимые зоны, где чаще всего образуется целлюлит и мешочки, то есть которым свойственна возрастная дряблость. Это зоны лица – лоб, виски, щеки, носогубный треугольник, подбородок и шея до щитовидного хряща; и туловища – живот, внутренняя поверхность бедер, бока (над подвздошными тазовыми костями). Также применяют радиочастотный лифтинг всего тела.

В результате глубокого разогрева до различных температур (в зависимости от зоны и чувствительности кожи) жировой подслой истончается, сосуды рефлекторно расширяются, а с ускорением тока крови ускоряется обмен веществ в коже. Но главное – это превращения, которые происходят с коллагеном: он меняет структуру – длинные растянутые волокна, соединяющие дерму и эпидермис, сокращаются, и кожа вновь обретает упругость и эластичность. Через 21 день начинает интенсивно вырабатываться новый коллаген, обеспечивая длительный эффект.

В результате заметно подтягиваются «брыли», приподнимаются брови, носогубные складки становятся менее выражены, шрамы от акне и растяжки разглаживаются, уменьшаются. Пропадает эффект апельсиновой корки. Кожа становится более упругой на ощупь, выравнивается цвет лица: тени под глазами светлеют, желтый оттенок сменяется розовым.

Виды

Процедура RFлифтинга лица и тела может проводиться в разных режимах в зависимости от типа аппарата и настроек. Разница заключается в мощности (и создаваемой в коже температуре) и полярности прибора.

• Монополярный. Равномерно прорабатывает выбранный слой кожи на одной глубине. Отличается наиболее мощным воздействием и, соответственно, наиболее высокими температурами (50–60^оC). Данный прибор нельзя использовать при проработке тонких участков кожи, включая область вокруг глаз (только «гусиные лапки»). Хорошо подходит для лечения целлюлита в рамках коррекции фигуры
• Биполярный. Полярность переключается, что позволяет снизить мощность и температуру (до 45^оC), поэтому прибор подходит для деликатных зон. Не создает магнитного поля
• Триполярный (триполар). Последнее поколение лифтинговых аппаратов с постоянной сменой полярности. Наиболее щадящий режим с самыми низкими температурами и самой высокой скоростью проработки. Подходит для всех типов кожи (даже для выполнения RFлифтинга глаз), может использоваться на всем теле. Абсолютно безболезненный

RF и термолифтинг – в чём разница?

Термолифтингом (термажем) чаще всего называют RFлифтинг тела высокой мощности (то есть выполняемый монополярным аппаратом). Температурные воздействия достигают 60^оC. При термолифтинге контролируемое повреждение кожи вызывает более мощный отклик иммунной системы, поэтому появление отеков после процедуры более вероятно.

Особенности термолифтинга:

• Хорошие результаты при лечении глубоких жировых отложений (проникающая способность радиоволн при данном методе достигает 40 мм), но ограниченная сфера применения (нельзя использовать для обработки глаз из-за риска повреждения тканей глазного яблока)
• Короткий курс процедур, но высокая вероятность неприятных ощущений
• Длинный список противопоказаний

Особенности RFлифтинга:

• Универсальность
• Низкая мощность
• Отсутствие ощущений и побочных эффектов
• Более длительная терапия
• Необходимость в повторных курсах возникает 1–2 раза в год

Преимущества

• Неинвазивность. Процедура не оставляет шрамов и не создает потенциально опасных для здоровья условий (предпосылок для аллергических реакций, инфицирования, кровопотери)
• Не требует особой подготовки, реабилитации и соблюдения пожизненных диет или других ограничивающих правил
• Всесезонность. Нет ограничений для проведения процедуры летом, так как эпидермис не вовлекается в процесс
• Результативность в разных возрастных группах вне зависимости от пола. Одинаково хорошо переносится мужчинами и женщинами от 25 лет и до климактерического периода
• Быстрое действие. Результат не только виден после единственной процедуры, но суммируется в течение курса и усиливается со временем (отдаленный эффект)
• Точность воздействия позволяет обрабатывать строго определенные зоны
• Подходит для всего тела
• Может использоваться в комплексных схемах омоложения

Кому подходит

Процедура РФлифтинга имеет свои показания и ограничения. Ее рекомендуют:

• Для поддержания тонуса кожи до проявления первых признаков усталости и старения (но не ранее 25 лет)
• При первых признаках птоза тканей (опущении век, появлении «брылей», «мешочков» под глазами)
• Для коррекции фигуры, овала лица
• В качестве антицелюлитной терапии (в том числе как средство борьбы с ожирением шеи, двойным подбородком)
• Как часть комплекса омоложения
• При подтяжке кожи после стремительной потери веса
• Для улучшения тургора кожи при общей дряблости, уменьшения следов акне
• Стрии (растяжки различной этиологии)
• Мимические морщины и складки
• Купероз лица, ног

Противопоказания:

• Заболевания соединительной ткани
• Острый период вирусной или бактериальной инфекции, обострения хронических болезней
• Беременность, лактация или менструация
• Наличие протезов, имплантатов (в том числе золотое армирование), водителей ритма
• Одновременное получение пациентом ботоксных инъекций
• Высокое давление в настоящий момент или тяжелая форма гипертонии
• Раны, экземы, активный воспалительный процесс на коже
• Онкологические заболевания
• Диабет любого типа
• Возраст младше 25 лет

Как проводят

• Перед процедурой пациенту не следует наносить косметику – кожа должна быть сухой и чистой. Мужчинам нужно тщательно побриться. При проработке век и зоны вокруг глаз не рекомендуется надевать контактные линзы
• В косметическом салоне или клинике клиент укладывается в комфортное положение полулежа на кушетку и накрывается одноразовой простыней. Волосы собираются под шапочку
• Вначале проводится пилинг кожи лица с целью глубокого очищения
• Затем наносится гипоаллергенный (нейтральный) проводящий гель
• Косметолог начинает водить прибором (манипулом) по строго определенным линиям в прорабатываемой зоне, одновременно массируя кожу
• По окончании процедуры кожа омывается, на лицо наносится питательная маска

Режим воздействия подбирается индивидуально в зависимости от свойств кожи, зоны обработки и желаемого эффекта. Болевые ощущения возникают редко – в ходе манипуляции клиент может испытывать покалывание большей или меньшей интенсивности, прилив тепла к поверхности тела в зоне работы прибора.

Перед посещением косметического салона необходимо получить консультацию дерматолога по поводу наличия противопоказаний.

Побочные эффекты и рекомендации после сеанса

Сразу после сеанса RFлифтинга происходит расширение сосудов и наполнение их кровью. В результате возможно покраснение обработанного участка, чувство жара и местное повышение температуры. Эти симптомы проходят самостоятельно в течение одного-двух дней.

К вечеру может появиться небольшая отечность, которая не требует вмешательства. При проработке больших участков тела по поводу устранения целлюлита уместным будет совместить РФлифтинг с лимфодренажем.

Редкое отдаленное осложнение процедуры – фиброз кожи (патологическое разрастание соединительной ткани в результате чрезмерной стимуляции). Возникает при злоупотреблении процедурой либо регулярном несоблюдении косметологом температурного режима и длительности воздействия.

Поэтому при выборе данного метода омоложения следует строго соблюдать рекомендуемые интервалы между сеансами, тщательно выбирать клинику, обращать внимание на квалификацию и рейтинг врача.

В первые сутки после сеанса клиенту необходимо будет воздержаться от:

• Посещения бани
• Спортивного зала
• Солярия

Как часто нужно проводить процедуру

Радиочастотный лифтинг отличается продолжительным эффектом, поэтому достаточно повторять курс 1–2 раза в год. Каждый курс будет включать порядка 4 сеансов по 15–20 минут (в зависимости от режима и площади тела сеанс может продлеваться до 2 часов) для клиентов моложе 50 лет и порядка 6–8 процедур для клиентов в менопаузе, так как изменение гормонального фона ведет к более устойчивым изменения со стороны кожи.

Между процедурами одного курса должно пройти не менее 10 дней (можно увеличивать этот интервал до двух недель, но нельзя сокращать).

Преимущества проведения процедуры в МЕДСИ:

• Инновационные технологии – триполярный RFлифтинг в Москве: мягкий комплексный эффект без болевых ощущений
• Средняя для столицы цена на лифтинг лица и тела
• Опытные врачи-косметологи и физиотерапевты
• Консультация дерматолога перед процедурой
• Широкий спектр косметологических услуг
• Индивидуальный подбор комплексных антиэйдж-программ

Записаться на консультацию просто – достаточно позвонить по телефону 8 (495) 7-800-500 (звонки принимаются круглосуточно).

Массажер Gezatone Мезотерапия лица без иглы, m9910

Описание

Легкий, эргономичный аппарат для омоложения и безоперационной подтяжки позволяет проводить профессиональные процедуры на лице и в области декольте с использованием 5-ти уникальных косметологических технологий

5 уникальных методик в приборе MezoLight:

«Мезопорация» – «мезотерапия без иглы», уникальная современная методика, позволяющая вводить глубоко в кожу активные средства без использования иглы. Благодаря воздействию особых электрических импульсов, усиливается скорость и увеличивается глубина проникновения активных веществ, благодаря чему действующие вещества доставляются в необходимом количестве точно в нужный участок кожи, также как и при проведении процедуры мезотерапии. В отличие от мезотерапии, мезопорация абсолютно безболезненна и не травмирует кожу. Известно, что эффективность мезопорации в 10 раз превосходит традиционные методы введения косметологических средств, эта процедура потрясающе «возвращает кожу к жизни», восстанавливая тонус, упругость, эластичность кожи, стирая морщины и следы времени на коже, даже в деликатных зонах: вокруг глаз, губ, в области шеи.

Электропорация используется в косметологии более 30 лет. За счет воздействия на клетки моделированным электроимпульсным током открываются каналы клеточных мембран через которые в клетки кожи проникают активно действующие вещества, стимулирующие метаболизм, процессы синтеза коллагена, эластина, гиалуроновой кислоты.

Электромиостимуляция (ЭМС) деликатно стимулирует мышечные сокращения, заставляя лицевые мышцы работать. Усиливаются обменные процессы и кровообращение, что улучшает состояние кожи. Результат – укрепление мышц и подтяжка кожи лица, коррекция овала и укрепление тонуса кожи. Обновленная кожа становится более подтянутой и эластичной, морщины разглаживаются, контур лица подтягивается.

Биотоки высокой частоты оказывают действие на кожу, мышцы, лимфатические и кровеносные сосуды, создавая стойкий тонизирующий лифтинг-эффект. Воздействие на кожу биотоков приводит к возникновению ощущения тепла, усилению кровообращения, стимулирует обменные процессы в клетках кожи, выведение токсинов и выработку коллагена. Биотоки используются для нехирургической коррекции возрастных изменений овала лица, разглаживания морщин, устранения отеков.

Хромотерапия восстанавливает кожу изнутри! Сияние цветов возвращает коже свежий и здоровый вид! Хромотерапия – популярный и очень эффективный метод. В данном аппарате используются по отдельности и в оптимальном сочетании светодиоды красного, голубого и оранжевого цвета.

Красный цвет (длина волны 620 nm (±10 nm)) стимулирует клетки, активизирует кровообращение и несет в себе тепло и заряд энергии. Он идеально подходит для дряблой, атоничной и уставшей кожи с возрастными изменениями. Активизирует процессы выработки энергии и стимулирует клеточный метаболизм, восстанавливая цвет лица и тонизируя кожу.

Голубой цвет (длина волны 415 nm (±10 nm)) стимулирует иммунитет кожи, успокаивает раздраженную и склонную к куперозу кожу. Голубой цвет обладает противовоспалительными свойствами, способствует уменьшению расширенных пор, что позволяет использовать его для жирной и смешанной кожи.

Оранжевый цвет (длина волны 590 nm (±10 nm)), воздействуя непосредственно на клетки дермы – фибробласты, стимулирует процессы выработки структурных компонентов кожи: коллагена, эластина, гиалуроновой кислоты, усиливает собственную энергию кожи, способствует увлажнению и разглаживанию морщин, что позволяет применять его для зрелой, сухой кожи и для профилактики преждевременного старения.

Розовый цвет (длина волны 700 nm(±10 nm)) подходит для кожи со сниженным тонусом. Делает кожу более эластичной. Великолепно улучшает цвет лица.

Эффекты от применения прибора Mezolight

Согласно проведенным исследованиям, после использования аппарата через 28 дней отмечено сокращение глубины морщин на 32%.

Кожа становится более упругой, гладкой и эластичной

Овал лица восстанавливается, исчезает проблема второго подбородка и обвисших щек

Снимается спазм мимической мускулатуры, провоцирующий образование морщин

Активность косметических средств многократно возрастает. (С прибором рекомендуется применять специальные проводящие гели на водной основе, под которые можно использовать активные сыворотки, по сухой коже работать запрещено!)

Повышается выработка собственных «белков молодости» — коллагена и эластина

Аппарат работает от встроенного аккумулятора — достаточно зарядить его, и можно работать. Процедура с применением данного аппарата проста, не занимает много времени и не требует специальных профессиональных навыков. Несколько минут в день перед зеркалом – и Ваша кожа излучает красоту, свежесть и молодость!

Противопоказания.

Использование электрокардиостимулятора

Период беременности

Онкологические заболевания

Наличие нарушений чувствительности кожи (болевой и температурной) в области применения аппарата

Нарушение целостности кожных покровов, травмы и дерматологические заболевания (экзема, дерматит)

Острые воспалительные процессы, гнойнички

Технические характеристики

Входное напряжение: АС100-240В/50Гц

Выходное напряжение питания: DC5В

Потребляемая мощность: 3W

Частота выходных импульсов: ~ 90 кГц НЧ модуляция ~ 50 Гц амплитуда: 50. .100 В выходной ток: 5-15 мА

Потребляемый ток: не более 1000 мA

Время полной зарядки АКБ: 2 часа

Общий вес: 0,55 кг

Габариты коробки: 199х85х151 мм

Информацию об условиях отпуска (реализации) уточняйте у продавца.
Информация о технических характеристиках, комплекте поставки, стране изготовления, внешнем виде и цвете товара носит справочный характер и основывается на последних доступных к моменту публикации сведениях
Стоимость доставки из других регионов приблизительная. Точную стоимость уточняйте у продавца.
Сообщить о неточности в описании

Медицинский центр Авиценна. Микротоки Биожени.

BIOGENIE
FACE
&BUSTE
,
Франция

Электроэстетика
для лица, декольте и груди. Основа
методики — синергическое воздействие
модулированных низкочастотных биотоков, ионизированной косметики и лимфодренажного массажа.

       
Биотоки уникальны тем, что обеспечивают клеточный детокс, восстанавливают мембранный потенциал клетки,
стимулируют активность фибробластов, ускоряют деградацию меланина и стимулируют клеточный и гуморальный звенья иммунитета.
Это способствует восстановлению тонуса, микроциркуляции и увлажнению тканей.
Токи действуют мягко и безболезненно, позволяя работать в зоне губ и век.
Благодаря косметике и особой форме электродов, процедура превращается в настоящее удовольствие.
Эстетический результат заметен сразу после первого воздействия.

       
Микротоки
BIOGENIE
рекомендованы для любого возраста и пола, имеют минимум противопоказаний и актуальны в любой сезон.

Косметика BIOGENIE совместно с токами активизирует биохимические процессы, протекающие в клеточных мембранах. Интеллектуальные текстуры легко адаптируются под конкретные нужды кожи. Проникают глубже, чем обычная косметика, и буквально выталкивают эпидермальные морщины. В косметике используются в основе натуральные ингредиенты и редкие растительные экстракты – экстракты голубого лотоса, орхидеи, эдельвейса, азиатской центеллы (ГотуКола ), дикой розы, алоэ Вера, календулы, а также эластин морского происхождения, гиалуроноваякислота, полученная путем биоферментации и коллаген растительного происхождения.

Показания:

Лицо:

     • 
Возрастные изменения: птоз, отёчность, морщины

     • 
Сосудистые проблемы: купероз, розацеа, телеангиэктазии вне острой стадии

     • 
Проблемная кожа: акне, себорея, расширенные поры

     • 
Коррекция неудачных «уколов красоты»

     • 
Темные круги и мешки под глазами *Аппарат работает по зоне глаз и губ!

Грудь:

     • 
Ослабление тканей, поддерживающих грудь

     • 
Замедление клеточного метаболизма

     • 
Замедление синтеза соединительных волокон дермы

Эксперты советуют микротоковую методику Biogenie женщинам, имеющим следующие проблемы с тканями молочных желез:

     • 
возрастные морщины в зоне декольте;

     • 
повышенная дряблость и «усталость» кожи груди после родов и лактации, длительного ношения неправильно подобранного фасона или размера нижнего белья, после изменения веса;

     • 
слабое кровообращение, сниженный тонус мышц груди и тургор кожи;

     • 
утрата эластичных свойств и упругости тканей груди;

     • 
птоз груди (опущение, провисание тканей), сопровождающийся потерей формы.

Эффект после процедуры Biogenie:

     • 
замедление естественных процессов увядания тканей;

     • 
предотвращение образования новых морщин и прогрессии птозного явления груди;

     • 
сужение сосудов и пор;

     • 
выраженный эффект лифтинга, позволяющий полностью минимизировать любые проявления птоза тканей;

     • 
миорелаксация мышц;

     • 
детоксикация кожных покровов;

     • 
устранение отечности и воспалительных процессов;

     • 
моделирование формы груди, она становится более упругой, подтянутой, красиво «очерченной»;

     • 
улучшение тонуса мышц груди;

     • 
устранение послеродовых стрий на коже;

     • 
уменьшение различных видов и форм пигментации, постакне, веснушек, покраснений на коже груди;

Процедура обязательно дополняется особым видом ручного массажа!

Микротоки
BIOGENIE
эффективно работают по внутренней поверхности рук и спины.

Эффект
«мгновенной красоты»: аппарат позволяет делать
экспресс-процедуры «на
выход» и звёздные процедуры накануне важного мероприятия.

Результат:

     • 
Чёткий овал лица

     • 
Видимый лифтинг в т.ч. лифтинг верхнего и нижнего века

     • 
Глубокие морщины уменьшаются, мелкие исчезают

     • 
Нивелируются кожные дефекты, пигментные пятна и гиперемия

     • 
Улучшается качество кожи: ровный рельеф и тон

     • 
Исчезает отёчность и атоничность кожи

     • 
Эффект свежей отдохнувшей кожи, словно «после отпуска» — моментально!

     • 
Пролонгированное действие от 4 до 7 дней.

ПРЕИМУЩЕСТВА:

     • 
Идеально: сочетается с инвазивными, физиотерапевтическими и мануальными методиками

     • 
Эффективно: видимый результат с первой процедуры (wow-эффект для «красной дорожки»)

     • 
Безболезненно: комфортно для любого типа кожи, без возрастных ограничений,
пролонгированное действие, минимум противопоказаний

Противопоказания:

Противопоказания те же, что и у
других физиотерапевтических процедур: беременность, онкологические
заболевания,
открытые повреждения на коже, обострения хронических заболеваний или
инфекции,
а также достаточно редкое состояние – непереносимость
электрического тока.

ЭФФЕКТ ПОСЛЕ ПРОЦЕДУР:

BIOGENIE — процедура не одного сеанса: чтобы достичь стойкого эффекта требуется
пройти как минимум 4-5 сеансов, длительность и режим которых определяет
косметолог в индивидуальном порядке. Впрочем, одноразовый уход поможет
блеснуть красотой на важном мероприятии, если провести его накануне за день-два.
Микротоки ускоряют клеточный метаболизм, при этом эффект биостимуляции
(и улучшения состояния кожи лица) заметен и ощутим весьма длительный
срок (около 21 дня) после полного окончания курса лечения.
Как уже упоминало вначале, аппараты обеспечивают только половину эффекта процедуры,
вторая половина – это специальная косметика: кремы
и гели, сыворотки в ампулах, очищающие субстанции, маски, масла для
тела и пр.

Косметика
BIOGENIE:

Поскольку это существенная
часть терапии французскими микротоками, стоит рассказать отдельно о
косметике BIOGENIE,
поскольку на ее долю приходится огромная часть успеха процедуры, а
линии средств бренда BIOGENIE
–обширны и уникальны. Часть косметики BIOGENIE
предназначена для отдельного ухода (все этапы, начиная с очищения) без
необходимости
одновременного использования аппаратов. 

Стоимость процедуры от 1500 руб

Микротоки для лица. Аппараты микротоковой терапии

Механизм микротоковой терапии основан на имитации биологических импульсов (биотоков), возникающих в человеческом организме. Биотоки мягко и безвредно стимулируют естественные электрохимические процессы, протекающие в клетках, и нормализуют клеточную жизнедеятельность в целом.

Аппарат микротоковой терапии Vitality со встроенным микропроцессором имеет более 1000 предустановленных программ для решения эстетических проблем лица, тела и кожи головы. Программы дифференцированы по проблемам, по типам кожи, степени увядания, состоянию мышц.

Микротоки, генерируемые аппаратом Vitality, идентичны биологическим токам организма. Их действие благотворно сказывается на состоянии кожи: ее тонусе, цвете, рельефе, — причем достигается это за счет мобилизации внутренних резервов, нормализации питания, дыхания и регенерации клеток. Благодаря своей физиологичности, процедуры на аппарате Vitality, имеют широкий спектр применения и минимум противопоказаний.

Процедуры Vitality

Микротоковая терапия для лица

Одно из следствий хронологического и фотостарения кожи — изменение ее физико-химических показателей на клеточном уровне. Замедление калиево-натриевого обмена, хаотичная смена электрических зарядов на мембране клетки, дефицит ионов кальция в клетках — все это характерные признаки увядающей кожи. Микротоки восстанавливают поляризацию клеточной мембраны, тем самым нормализуя работу ионных каналов, улучшая гидратацию и микроциркуляцию во всех слоях кожи.

В процессе старения меняется мимическая мускулатура: гипертонус одних мышц лица и атоничность других становятся главной причиной появления глубоких морщин. Микротоковая терапия восстанавливает мышечный тонус, за счет чего морщины сокращаются, а овал лица приобретает более четкие очертания. Мелкие морщинки разглаживаются благодаря нормализации обменных процессов и увлажнению кожи на всех уровнях. Кроме того, микротоки снижают активность меланоцитов, что способствует осветлению пигментных пятен.

Процедуры с участием статических электродов Vitality стимулируют выведение лишней жидкости и служат прекрасной профилактикой отеков.

Показания к микротоковой терапии лица:

• потеря тонуса кожи, гипертонус или атоничность мимических мышц;
• мелкоморщинистая сетка, сухость, шелушение, пигментации;
• чрезмерная жирность, расширенные поры;
• выраженная отечность, темные круги под глазами;
• нечеткий овал лица.

Микротоковая терапия Vitality для тела

Регулируя электрохимические процессы в клетках, микротоки способствуют выведению лишней жидкости, которая, как в депо, скапливается в подкожно-жировой клетчатке. Благодаря микротоковой терапии нормализуются и ускоряются метаболические процессы в адипоцитах, ускоряется расщепление жиров и выведение продуктов распада в лимфатическую систему. Далее, по цепочке, микротоки стимулируют лимфодренаж. Таким образом, продукты жизнедеятельности клеток не задерживаются в межклеточном пространстве и не оказывают токсического воздействия на окружающие ткани. Микротоковая терапия — один из самых физиологичных способов коррекции фигуры, замечательное дополнение к физической нагрузке, диетам и другим косметологическим процедурам, направленным на борьбу с лишним весом.

Для работы с телом используются электроды с большей площадью контактной поверхности, статические лимфодренажные электроды и «волшебные перчатки». При использовании токопроводящих перчаток эффект многократно усиливается благодаря сочетанию микротоковой терапии и ручного массажа.

Показания к микротоковой терапии тела:

• целлюлит;
• рубцы и растяжки;
• мышечный гипо- и гипертонус;
• атоничная, дряблая кожа.

Микротоковая терапия кожи головы

Импульсные токи низкой частоты активно используются для решения трихологических задач. При выпадении волос, дисбалансе кожи головы (чрезмерной жирности или, наоборот, сухости, шелушении) проблема часто кроется в снабжении волосяной луковицы необходимыми питательными веществами. Низкоинтенсивные токи стимулируют микроциркуляцию в коже головы, усиливая приток крови к волосяным луковицам, нормализуют клеточный метаболизм.

Уже после первого сеанса микротоковой терапии волосы выглядят более здоровыми и блестящими, ежедневные потери волос сокращаются. Курс процедур способен остановить алопецию (если, конечно, ее причины не носят гормонального характера), избавить от перхоти, вернуть волосам густоту и естественный блеск.

Показания к микротоковой терапии кожи головы:

• различные виды алопеции;
• сухая и жирная себорея;
• воспалительные и грибковые заболевания кожи головы;
• ухудшение состояния волос: тусклость, ломкость, истончение.

Дополнительная информация о микротоковой терапии

Принципы микротоковой терапии

Александр Бирюзов, пластический хирург, преподаватель учебного центра компании «Тереза Эстетик»

Биотоки — уникальный метод косметологии | Trioda

Вся жизнедеятельность человека тесно связана с электромагнитными процессами. Наша нервная система представляет собой сеть проводов, которые пересекаются между собой и по которым от главного генератора – мозга — к мышцам и тканям передаются биотоки, сильные и слабые. В мозгу непрерывно идет поток электромагнитных процессов, которые можно зафиксировать с помощью специальных приборов и их активность напрямую зависит от физиологического и психологического состояния человека.

Поскольку биотоки – физическое явление, у ученых появилась идея использовать эту особенность организма в физике и механике. Первая модель искусственной руки, управляемой биотоками, была создана в 1957 году.

В последующие годы модель совершенствовалась. В этом же году на съезде ученых, которые изучали автоматическое управление механизмами с помощью биотоков, был продемонстрирован механический протез руки, которым 15-летний мальчик смог написать мелом фразу на доске.

Благодаря усовершенствованиям искусственные руки дают возможность совершать достаточно точные манипуляции, контролировать силу сжатия пальцами. В перспективе искусственные руки будут способны передавать осязательные импульсы.

В процессе управления можно использовать биотоки различных групп мышц. Например, биотоки сердечной мышцы при управлении рентгеновским аппаратом дают возможность сделать снимок сердца в любой момент сердечного цикла, а мышцы лица с помощью биотока смогут контролировать аварийную остановку автомобиля. Представьте, что в случае необходимости аварийной остановки вам надо будет только нахмурить брови.

Применение биотоков окончательно не изучено и все еще  много неясных звеньев в механизме передачи биоимпульсов, однако биоэлектрические воздействия человека на технику в ближайшем времени будут применяться в управлении транспортных средств и других машин (станки, краны и прочее). В косметологии биотоки нашли свое применение в насыщении клеток кожи растворами фитопрепаратов и кислородом с помощью специального прибора.

Биотоки, создаваемые косметологическим аппаратом, стимулируют работу мышц, ускоряют кровообращение, из-за чего питательные вещества лучше поступают в мышцы и ткани, повышая тургор кожи и предупреждая появление морщин, способствуя регенерации кожи. Кроме того, создано много аппаратов, которые корректируют биотоковый баланс в организме в домашних условиях.

Создание машин и аппаратов, управляемых биотоками, позволит совершить прорывы во всех отраслях науки, перейти на более высокий уровень технологической оснащенности и сделать множество открытий как и в косметологии, медицине, так в других областях.

Биотоки от морщин — Массажер для лица Домашняя мезотерапия 8810 — Убрать морщины на лице

Что такое биотоки в косметологии польза курс лечения

Сложнее со складками средней глубины их появление свидетельствует о нехватке коллагена в толще кожи. Снятие мышечного спазма, разглаживание морщин и складок. Светотерапия хромотерапия — это очень естественное восстановление функций кожи. Виды морщин По особенностям патогенеза выделяют статические, динамические, гравитационные и комбинированные морщины. Аптечные мази от морщин: стоит ли доверять. С помощью аппаратных микротоков осуществляется имитация биологических импульсов биотоков. После очистки лица можно провести ряд других процедур. Данная процедура рекомендуется для устранения морщин, ухода за сухой, увядающей, а также стареющей кожей лица и тела, лечения пигментации, угревой сыпи и акне, лифтинга груди и области ягодиц, проведения антицеллюлитных программ и решения ряда других проблем кожи. В домашних условиях можно проводить химический пилинг с помощью доступных препаратов, которые продаются в любой аптеке. Уменьшается жирность кожи, сухость, морщины, высыпания. Сходите в аптеку и купите жидкий хлористый кальций, он продается в ампулах.

Какие существуют аппараты для подтяжки лица в домашних условиях принцип действия и стоимость

Это очень действенный способ быстро, хоть и не очень надолго, разгладить морщины на лбу и переносице. Особенно трагично чувствует себя женщина, обнаружившая на лице первые морщинки, но так устроен организм человека, приходит срок осознания и принятия факта увядания. Причины Возникают вследствие трех причин: неправильного ухода за кожей преимущественно сухой, излишнего напряжения мимических мышц лица или повышенной мимики прищуривание глаз, наморщивание лба, гримасничанье мимические морщины, старение кожи. Также во время процедуры работают и мышцы, что приводит к подтяжке овала лица. Биотоки, создаваемые косметологическим аппаратом по программе по разглаживанию кожи и устранению морщин, снаружи стимулирует работу мышц, ускоряет кровообращение, так что питательные вещества лучше поступают в мышцы и кожу. Светотерапия хромотерапия: Это очень естественное восстановление функций кожи. Так можно ли надеяться избавиться от них с помощью одной таблетки. В нашем организме постоянно происходят электрохимические процессы, которые обеспечивают нашу жизнедеятельность. Но стремление — это стремление, а для того, чтобы добиться результатов на практике, необходимо следовать научным достижениям косметологии, равно как и прибегать к дополнительной помощи аппаратной косметологии. Сейчас медицина довольно развита с точки зрения лечения кожи лица. Откажитесь от навороченных Бэби микс и прочих жиров с ароматизаторами. Ботокс На сегодняшний день ботокс это самое эффективное средство для борьбы с мимическими морщинами.

Мгновенный эффект ботокса в домашних условиях

Прежде всего, она показана при кожной сухости, выраженном ее обезвоживании, наличии угревой сыпи. Увеличивается выработка коллагена и эластина, что в свою очередь повышает упругость кожи и уменьшает выраженность морщин. Для тех, кто хотел бы достигнуть большего эффекта, Солкосерил от морщин лишь часть борьбы с возрастом. Осуществляет массаж ультразвуком, а также хромотерапию с использованием различных спектров. Конечно же, можно вколоть в носогубные складки самый дорогой гель, чтобы разгладить их Но слабеющие мышцы все равно долго не выдержат, и складки будут обвисать. Стоит ли ждать чуда, какими возможностями располагает современная косметология, а самое главное, сколько это может стоить, мы выясняли, проанализировав основные. Для достижения эффекта ботокса вам понадобятся: 1 яичный белок, 3-5 капель все эфирного масла мяты или несколько измельченных листиков свежей мяты. Причем речь идет об улучшении верхнего рогового слоя эпидермиса. Со временем дерма теряет свою эластичность, начинают появляться морщины, пигментные пятна. Салоны красоты предлагают различные комплексы процедур для решения проблемы. Данная терапия может даже изменить состав и состояние волокон эпидермиса, что поможет вернуть здоровый цвет личика и восстановить его эластичность. Мезотерапия от морщин вокруг глаз: из чего состоит мезококтейль, как проводится. Познакомьтесь с рейтингом косметических средств от мимических морщин с подробным описанием и информацией о цене. Происходит электромиостимуляция мышц, воздействие биотоков, оказание эффекта лифтинга. Так, для сухой кожи, склонной к морщинам, требуются одни вещества, а для жирной другие.

Микротоки Микротоковая терапия в салоне Микротоки в косметологии для лица

Рассасывание постугревых и посттравматических рубцов, профилактика развития келоидных рубцов. А самыми проблемными для устранения будут глубокие в их формировании участвуют все слои кожи вместе с подкожными тканями жировой. Самым коварным типом морщин являются мимические, ведь они появляются вне зависимости от возрастных изменений кожи. Появление морщин говорит о том, что биологический возраст даёт о себе знать и пора принимать срочные меры, то есть делать определённые процедуры от морщин на лице, чтобы не состариться раньше времени. Эта процедура лифтинга и подтяжки овала лица оздоровляет и омолаживает кожу на клеточном уровне. Самый оправданный способ для устранения мимических морщин с помощью ботокса 30-летний возраст. Микротоковая терапия является очень популярным способом лечения кожи лица от морщин, растяжек, пигментных пятен, прыщей и прочих неприятностей. Но благодаря аппаратным методикам эти недостатки теперь устраняются быстро и надолго. Активация клеток электрическими импульсами способствует выработке аденозинтрифосфорной кислоты, которая отвечает за синтез жизненно необходимых для регенерации клеток веществ липидов, ферментов и белков. С возрастом кожа лица утрачивает эластичность, появляются носогубные складки, мимические морщины на лбу, вокруг глаз, между бровями, опускаются уголки рта Бороться с признаками старения можно с помощью аптечных препаратов на основе натуральных растительных экстрактов.

Биотоки от морщин Нано Ботокс кремспрей омолаживающий от

Заметно подтянулся овал лица, разгладились морщинки, цвет лица стал заметно свежее. Под действием микротоков улучшается отток лимфы и венозной крови, что способствует уменьшению отёков и тёмных кругов под глазами.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

Биоэлектрическая терапия для лечения болезненных состояний

Биоэлектрическая терапия — это безопасный, немедикаментозный вариант лечения людей, страдающих от боли. Он используется для лечения некоторых хронических болей и острых болевых состояний. Он снимает боль, блокируя болевые сообщения в мозг. Когда вы получаете травму, болевые рецепторы посылают сообщение в центральную нервную систему (головной и спинной мозг). Сообщение регистрируется как боль определенными клетками тела. Используя биоэлектрические токи, биоэлектрическая терапия облегчает боль, прерывая болевые сигналы до того, как они достигнут головного мозга. Биоэлектрическая терапия также побуждает организм вырабатывать эндорфины, которые помогают облегчить боль.

Какие состояния лечат биоэлектрической терапией?

Биоэлектрическую терапию можно использовать для лечения хронических и острых болевых состояний, включая:

Биоэлектрическая терапия подходит не всем. Не рекомендуется людям, которые:

Насколько эффективна биоэлектрическая терапия?

Биоэлектрическая терапия эффективна для временного обезболивания, но она должна быть только частью общей программы обезболивания.При использовании вместе с обычными болеутоляющими препаратами биоэлектрическая терапия может снизить дозу некоторых обезболивающих препаратов до 50%.

Что происходит во время биоэлектрической терапии?

Во время биоэлектрической терапии несколько маленьких плоских резиновых клейких дисков (называемых электродами) прикрепляются к коже в определенных областях, подлежащих лечению. Иногда на кожу можно накладывать резиновые присоски (называемые вазопневматическими устройствами). Электроды подключены к компьютеру, который программирует точную дозировку, необходимую для лечения.Затем на электроды подается переменный электрический ток высокой частоты. Токи проходят через кожу быстро с небольшим дискомфортом. Во время лечения измеряется ваша реакция на электрическую стимуляцию.

При подаче электричества обычно ощущается легкая вибрация и покалывание. Это ощущение не должно быть дискомфортным; вы должны почувствовать расслабляющее, успокаивающее облегчение боли. По мере применения токов вы будете давать устную обратную связь врачу. Если ощущение становится слишком сильным, немедленно сообщите об этом врачу, чтобы можно было скорректировать лечение.Вы должны чувствовать себя комфортно и получать удовольствие от процедуры, которая длится около 20 минут.

Каковы побочные эффекты биоэлектрической терапии?

В редких случаях во время биоэлектротерапии под электродами может возникнуть раздражение и покраснение кожи.

Как часто следует проходить биоэлектрическую терапию?

Количество необходимых сеансов биоэлектротерапии зависит от состояния каждого человека и реакции на лечение. Один сеанс биоэлектротерапии обычно не приводит к облегчению боли.Терапия обычно начинается примерно с пяти сеансов в неделю, за которыми следуют три процедуры в неделю. Обычный курс лечения включает от 16 до 20 процедур.

Как подготовиться к биоэлектрической терапии?

Если вы принимаете инсулин или препараты, разжижающие кровь, ваш врач может дать вам конкретные инструкции, которым вы должны следовать перед проведением биоэлектрической терапии.

Вас могут попросить воздержаться от еды перед процедурой, и вам может потребоваться договориться с кем-то, кто отвезет вас домой после лечения.

Визуализация электрического поля, связанного с кожными ранами у мышей и человека

Wound Repair Regen. Авторская рукопись; Доступно в PMC 2011 май 3.

Опубликовано в окончательной отредактированной форме AS:

PMCID: PMC3086402

NIHMSID: NIHMS284140

, PHD, ¹ , BA, ¹ , MS, ¹ , ² и, доктор философии ²

Ричард Nuccitelli

¹ BioElectroMed Corporation, Burlingame, California

Памела Nuccitelli

¹ BioElectroMed Corporation, Burlingame, California

Samdeo Ramlatchan

¹ BioElectroMed Corporation, Burlingame, California

Richard Sanger

² Исследовательский центр BioCurrents, Морские биологические лаборатории, Woods Hole, Massachusetts

Peter J.

S. SMITH

² Исследовательский центр биотоки, морские биологические лаборатории, лес, дыра, Массачусетс

¹

¹ биоэлектромация корпорация, Burlingame, California

² Исследовательский центр биоторин, морские биологические лаборатории, лес, дыра, Массачусетс

Запросы на перепечатку: Richard Nuccitelli, PhD, BioElectroMed Corporation, 849 Mitten Rd, Ste. 105, Burlingame, CA 94010. Тел.: (650) 697 3939; moc.demortceleoib@hcir См. другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья.

Abstract

Мы разработали неинвазивный инструмент, называемый устройством формирования изображения биоэлектрического поля (BFI), для картирования электрического поля между эпидермисом и роговым слоем вблизи ран кожи мыши и человека. Вместо того, чтобы касаться кожи, BFI вибрирует небольшой металлический зонд со смещением 180 мкм в воздухе над кожей, чтобы определить поверхностный потенциал эпидермиса посредством емкостной связи. Здесь мы описываем наше первое применение BFI для измерения электрического поля между роговым слоем и эпидермисом на краю кожных ран у мышей.Мы измерили электрическое поле 177 ± 14 (61) мВ/мм сразу после ранения, и силовые линии были направлены от раны во все стороны вокруг нее. Поскольку раневой ток протекает сразу после ранения, это первый сигнал, указывающий на повреждение кожи. Это электрическое поле генерируется на внешней поверхности эпидермиса направленным наружу током повреждения. Равный и противоположный ток должен протекать внутри многослойного эпидермиса, чтобы создать внутриэпидермальное поле с отрицательным полюсом в месте раны.Поскольку ток, протекающий в многослойном эпидермисе, распространяется на большую площадь, ожидается, что плотность тока и последующее электронное поле, генерируемое в этой области, будут меньше, чем измеренные с помощью BFI под роговым слоем. Поле под роговым слоем обычно оставалось в диапазоне 150–200 мВ/мм в течение 3 дней, а затем начало снижаться в течение следующих нескольких дней, падая до нуля после завершения заживления раны. Средняя напряженность поля раны уменьшилась на 64 ± 7% после нанесения блокатора натриевых каналов амилорида на кожу вблизи раны и увеличилась на 82 ± 21% после применения активатора каналов Cl ^–, простагландина Е2.

Электрические сигналы играют неотъемлемую роль в функционировании многих систем наших органов и обычно используются для диагностики заболеваний сердца и нервной системы. Наш самый большой орган, кожа, генерирует напряжение повсюду на теле, однако сигнальная функция этой «кожной батареи» остается в значительной степени неизученной.

Эта кожная батарея будет пропускать ионный ток через любую рану с низким сопротивлением, и когда этот «раневой ток» вытекает из раны, он, в свою очередь, генерирует электрическое поле внутри кожи вдоль линий тока.Дюбуа-Реймонд впервые обнаружил, что ионные токи выходят из кожных ран 165 лет назад с помощью гальванометра. ¹ Это было подтверждено Иллингвортом и Баркером ² с использованием более современной техники вибрационного зонда. ^3,4 Измеряли до 10 мкА/см ² на выходе из случайно ампутированных кончиков пальцев у детей в течение 2 недель после травмы. Этот раневой ток протекает через ткань, которая имеет определенное удельное сопротивление, поэтому этот поток должен генерировать электрическое поле в коже, граничащей с раной.Хотя это электрическое поле еще не было измерено у людей, оно было измерено на коже морских свинок, тритонов и саламандр (рассмотрено в ⁵ ). Отсутствие исследований на людях частично связано со сложностью проведения записей в человеческих ранах с использованием стандартной технологии микроэлектродов. Мы разработали новый подход, визуализатор биоэлектрического поля (BFI), который не требует контакта электродов на месте раны, что делает возможным неинвазивное измерение электрических полей вблизи ран млекопитающих.Используя этот новый инструмент, мы впервые выявили структуру электрического поля вокруг кожных ран у мышей и людей. Значение BFI заключается в том, что он позволяет нам неинвазивно визуализировать линии электрического поля, связанные с ранами.

Это электрическое поле является первым сигналом, генерируемым при ранении, и оно инициирует процесс заживления раны, вызывая активную миграцию кератиноцитов и других типов клеток в сторону раны посредством гальванотаксиса. ⁶

Основной движущей силой всех раневых токов является напряжение на эпидермисе.Эпидермис кожи обычно генерирует напряжение через себя, называемое трансэпидермальным потенциалом (ТЭП), путем перекачки положительных ионов с его апикальной на базальную сторону и Cl ^– с базальной на апикальную сторону. Это достигается путем разделения каналов Na ⁺ и Cl ^– на апикальном конце и каналов K + на базальном конце эпителиальных клеток с использованием Na ⁺ / K ⁺ -АТФазы для снижения внутриклеточного [Na ⁺ ] и повысить внутриклеточный [K ⁺ ] ().Этот низкий внутриклеточный [Na ⁺ ] (в сочетании с отрицательным мембранным потенциалом) приводит к движению Na ⁺ в клетку на апикальном конце, где локализованы каналы, а высокий внутриклеточный [K ⁺ ] приводит к K Отток ⁺ на базальной стороне, где локализованы каналы К ⁺ . Этот трансэпидермальный ионный поток создает ТЭП в пределах 20-50 мВ, внутри положительный, в коже млекопитающих ^7,8 и был назван «аккумулятором кожи» ⁹ ().После ранения этот ТЭП будет отводить ток по пути с низким сопротивлением, созданному раной (). В неповрежденной коже ток ограничен очень высоким сопротивлением рогового слоя и плотными контактами между клетками, образующими монослои в эпидермисе. Поскольку этот положительный раневой ток течет к ране на базальной стороне эпидермиса, а затем от раны на апикальной стороне, латеральное электрическое поле будет генерироваться этим потоком раневого тока на обеих сторонах эпидермиса, но будет демонстрировать противоположные полярности с двух сторон ().Эта модель предсказывает, что поле непосредственно под роговым слоем будет ориентировано положительным полюсом на рану и отрицательным полюсом в сторону от раны, и это поле действительно было измерено на коже морской свинки и составило около 100 мВ/мм. ⁷ Наши предварительные измерения кожных ран человека также выявили поля такой полярности и амплитуды. В отличие от этого, поле глубже в многослойном эпидермисе будет иметь противоположную полярность с отрицательным полюсом в месте раны (1).

Генерация электрических полей кожной раны. (А) Схема типичной эпителиальной клетки в монослое с каналами Na ⁺ и Cl ^– , локализованными на апикальной плазматической мембране, и каналами K+, локализованными на базолатеральных мембранах, наряду с Na ⁺ /K ⁺ — АТФаза. Это асимметричное распределение ионных каналов создает трансцеллюлярный поток положительного тока, который должен течь обратно между клетками через парацеллюлярный путь (Ipara). Этот ток создает трансэпителиальный потенциал, положительный на базолатеральной стороне монослоя.(B) Неповрежденная кожа поддерживает эту «кожную батарею» или трансэпидермальный потенциал на уровне 20–50 мВ. (C) При ранении этот потенциал запускает ток через вновь образованный путь с низким сопротивлением, создавая боковое электрическое поле, отрицательный вектор которого направлен к центру раны в нижней части эпидермиса и от раны в верхней части непосредственно под эпидермисом. stratum corneum (B и C перепечатаны с разрешения Current Topics in Developmental Biology (2003 58:1–26).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Фундаментальный принцип этого метода, первоначально предложенного лордом Кельвином, ¹⁰ , заключается в том, что неизвестный поверхностный потенциал объекта может быть определен путем формирования конденсатора с параллельными пластинами из куска металла с известным потенциалом, соединение двух поверхностей и измерение тока, протекающего между ними. Zisman ¹¹ представил колебательный подход, при котором одна пластина вибрирует вверх и вниз для изменения емкости, а Bluh и Scott ¹² адаптировали его для измерения биоэлектрических потенциалов.Контролируя напряжение на одной из пластин, можно определить значение, при котором емкость становится равной нулю, и это произойдет только тогда, когда между двумя пластинами нет разницы напряжений. Таким образом, значение приложенного напряжения, при котором емкость больше не колеблется, должно быть равно неизвестному поверхностному потенциалу. Прикладывая ряд известных напряжений ( В _b ) к зонду или коже, мы можем быстро определить то напряжение, при котором ток между двумя поверхностями отсутствует, и это значение равно поверхностному потенциалу поверхности. кожи в области рядом с датчиком.Байки и др. ^13,14 разработал подход, который даже не требует соединения двух поверхностей, и использовал его для измерения электрического поля в колеоптиле кукурузы. Мы используем аналогичный подход здесь для измерения поверхностного потенциала эпидермиса в коже мыши и человека.

Емкостная связь

Зонд BFI, использованный в этих исследованиях, представлял собой плоскую медную поверхность 320×700 мкм, которая вибрировала с частотой 70 Гц, при расположении с максимальным приближением около 150 мкм от поверхности кожи с общим смещением 180 мкм и с осью вибрации, перпендикулярной этой поверхности.Звуковая катушка используется для вибрации датчика в вертикальной плоскости (), а три шаговых двигателя перемещают датчик по двумерной сетке, поддерживая постоянное расстояние между BFI и поверхностью кожи посредством обратной связи с шаговым двигателем оси z . (). Пробник припаивается непосредственно к отрицательному входу либо Analog Devices 8601 (Analog Devices, Норвуд, Массачусетс), либо операционного усилителя LMC 6082M (National Semiconductor, Санта-Клара, Калифорния) с резистором обратной связи 10 МОм. Эта сборка залита пластиком таким образом, что открыт только плоский зонд, а пластик покрыт серебряной краской или медной фольгой, которая заземлена и действует как экран.Поскольку емкость между двумя плоскими проводниками обратно пропорциональна расстоянию между ними, вибрация BFI создает колебательную емкость, что приводит к колебательному движению заряда на зонде. Это преобразуется в колебательное напряжение, а выходной сигнал оцифровывается с помощью платы преобразования данных 3005 в компьютере Pentium IV. Программное обеспечение, написанное на Visual Basic, определяет размах колебаний, усредненный примерно за 100 циклов. Снимок экрана компьютера с работающей программой показан на .

Вибратор биоэлектрического поля (BFI) и моторизованный манипулятор. (A) Схема вибратора с использованием звуковой катушки (BEI Kimko LA 16-27-000A, Vista, CA). Узел вибратора включает в себя две пружины для удержания зонда на месте, когда на звуковую катушку не подается питание. (B) Фотография моторизованного манипулятора, используемого для размещения BFI над раной на коже мыши. Регулируемая платформа для мыши, поддерживаемая при температуре 37 ° C, показана внизу слева, а цилиндр над ней — это вибратор.

Фотография экрана компьютера во время типичного сканирования раны.Верхняя левая панель отображает сигнал напряжения от пробника в режиме реального времени и позволяет пользователю выбрать степень усреднения и диапазон В _b . Верхняя средняя панель позволяет пользователю выбрать частоту вибрации и фазу анализа сигнала. Верхняя правая панель позволяет пользователю указать распределение x – y возможных измерений, которые необходимо выполнить, количество контуров для усреднения и имя файла для хранения данных. Напряжение отображается в режиме реального времени на средней левой панели, а положение датчика можно контролировать на нижней левой панели.Нижняя правая панель отображает изображение сканируемой раны, которое было сфотографировано через стереоскоп перед сканированием.

Определение поверхностного потенциала

Поскольку колеблющийся заряд пропорционален разности потенциалов между зондом и кожей, можно определить неизвестный поверхностный потенциал кожи, поместив на зонд несколько различных значений напряжения ( В _b ). или скин и определение того значения, при котором колебания заряда обращаются в нуль.Это напряжение должно быть равно неизвестному поверхностному потенциалу, но иметь противоположную полярность. Вместо того, чтобы перебирать множество различных значений напряжения, чтобы найти нулевую точку, мы измеряем колебания напряжения от пика к пику, когда к коже прикладывается ± 10 В, и рисуем линию между этими значениями, нанося В _ptp на оси ординат. и V _b по оси абсцисс. Там, где эта линия пересекает абсциссу, V _ptp равно 0, а значение V _b равно поверхностному потенциалу, как описано ранее. ¹⁴ Наклон этой линии обратно пропорционален расстоянию между датчиком и кожей, и мы используем эту информацию для поддержания постоянного расстояния между двумя поверхностями посредством обратной связи с шаговым двигателем оси z .

Артефакты обнаружены и устранены

Наша первая серия измерений показала, что электрические поля были на порядок больше показанных здесь. Мы сбрили волосы у этих мышей, но оказалось очень трудно удалить все волосы с заданной области путем бритья.Мы быстро узнали, что BFI очень чувствителен к статическому электрическому заряду на волосах. После того, как волосы были полностью удалены путем применения 50% раствора средства для удаления волос Nair или с помощью безволосых мышей, эта проблема была устранена. Второй обнаруженный нами артефакт был связан с разницей в работе выхода (сродство к электронам) между кожей и интерстициальной жидкостью. Поскольку центр раны часто заполнен жидкостью, мы наблюдали сильный сигнал, который в основном был связан с разницей в работе выхода, а не с электрическим полем, создаваемым раневым током.Мы обнаружили, что этого можно избежать, если перед сканированием покрыть рану тонким слоем поливиниловой пленки. Поверхность пленки имеет равномерную работу выхода и делает невидимой работу выхода поверхности под ней, будучи прозрачной для электрического поля под ней. Все измерения, включенные в этот отчет, были сделаны с этой пленкой на сканируемом объекте, за исключением раны на руке, изображенной на рис. , где на месте раны не было жидкости.

Устройство визуализации биоэлектрического поля (BFI) сканирует кожные раны с течением времени.(A) Сканирование раны на коже мыши до и в указанные моменты времени после ранения. Точная область, которая была отсканирована, обозначена пунктирными линиями на микрофотографиях. Розовая полоса на скане BFI указывает на местонахождение раны. (B) BFI-сканирование кожи человека перед ее ранением. (C) Сканирование BFI сразу после ранения тыльной стороны ладони с разрезом на всю толщину. Розовая полоса указывает на расположение раны на скане.

Животные

Мыши в возрасте от 3 недель до 6 месяцев, и были использованы линии CF-1 и SKH-1.Нанесение ран и измерения проводились под полной ингаляционной анестезией с использованием 1,4% изофлурана в O ₂ . На спине мышей наносили раны различных размеров и форм с помощью скальпеля или ножниц для иридэктомии и периодически сканировали до полного заживления в течение 3–8 дней. Все процедуры с животными были одобрены институциональными комитетами по уходу и использованию животных либо в Морских биологических лабораториях, либо в Медицинском центре Университета Коннектикута, либо в Медицинской школе Восточной Вирджинии.

От человека, использованного в этом исследовании, было получено информированное согласие, и протокол исследования соответствовал этическим принципам Хельсинкской декларации 1975 года. Использование этого неинвазивного метода для измерения электрического поля вблизи кожных ран человека было одобрено Институциональным наблюдательным советом Медицинской школы Восточной Вирджинии.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Демонстрация того, что BFI надежно измеряет поверхностные потенциалы

Мы провели несколько тестов BFI, чтобы убедиться, что он работает должным образом.Первым было исследование зависимости сигнала от амплитуды колебаний и расстояния до поверхности. Мы удерживали металлическую пластину при фиксированном напряжении и измеряли сигнал BFI на фиксированных расстояниях от пластины для четырех различных амплитуд колебаний (1).

Эффективность обнаружения сигнала датчика 0,2 мм ² , вибрирующего с частотой 70 Гц, падает по мере удаления от поверхности, а также зависит от амплитуды вибрации (определяемой как половина общего расстояния перемещения наконечника зонда).

Из этих данных видно, что при вибрации с частотой 70 Гц необходима амплитуда вибрации 90 мм для обнаружения 100% поверхностного потенциала при расстоянии 150 мкм между поверхностью и ближайшим приближением датчика. Следовательно, мы приняли эту амплитуду для всех измерений поля раны, включенных в эту статью. При использовании BFI необходимо помнить об этом ограничении расстояния. Расстояние между ближайшим приближением датчика и поверхностью эпидермиса является критическим параметром.Непроводящие диэлектрики, такие как роговой слой или поливиниловая пленка, которые отделяют эпидермис от датчика, должны иметь толщину < 150 мкм для оптимального обнаружения сигнала.

Обычно это не проблема, поскольку поливиниловые пленки, такие как Saran Wrap, имеют толщину около 10 мкм, а толщина рогового слоя как у человека, так и у мышей составляет <20 мкм на большинстве участков кожи. ¹⁵

Мы выбрали две четко определенные конфигурации поверхностного потенциала для тестирования BFI. Первый представлял собой линейный градиент напряжения, генерируемый пропусканием тока через угольный резистор с плоской фрезерованной стороной (1).Мы наблюдали ожидаемый линейный градиент напряжения вдоль этого резистора. Вторая конфигурация состояла из двух медных дисков, находящихся под напряжением 500 мВ. Мы отсканировали их в виде двумерной сетки и создали распределение поверхностного потенциала, показанное на рис. Это распределение соответствовало профилю напряжения, ожидаемому при использовании сенсора размером 350 мкм × 700 мкм, и не менялось, когда на диски накладывали слой поливиниловой пленки для имитации рогового слоя.

Поверхностный потенциал резистора с полем 109 мВ/мм внутри него.(A) Двумерное сканирование резистора указывает на ожидаемое однородное поле 109 мВ/мм. (B) Вид сбоку тех же данных с наложенной черной линией, указывающей ожидаемый градиент потенциала внутри резистора. (C) Сканирование биоэлектрического поля (BFI) двух медных дисков при 500 мВ. Диски имели диаметр 0,8 мм, и их фотография совмещена со сканом BFI.

Визуализация электрического поля вблизи ран на коже мыши

Мы начали наши исследования на самках мышей CF-1 с нормальной густотой шерсти.Мы удалили волосы на участке спины площадью 1 кв. дюйм, сначала подстригая волосы ножницами, а затем нанося 50% раствор Наира на 2 минуты. Полное удаление волос было важно, потому что мы обнаружили, что статический заряд на волосах может влиять на показания поверхностного потенциала. Эта процедура не только удаляет волосы, но и останавливает их дальнейший рост на несколько дней. В середине этого исследования мы переключились на линию бесшерстных мышей SHK-1 и прекратили использование Наира. Однако мы получили аналогичные показания для ран, изученных у обеих этих линий мышей.Перед ранением BFI-сканирование кожи обычно выявляет довольно однородный поверхностный потенциал с максимальным изменением около 60 мВ в течение всего сканирования (10). Сразу после ранения в коже вокруг раны может быть обнаружено электрическое поле (), а картина поля зависит от ширины раны. Для ран, в которых эпидермис отделяется, обнажая ток, вытекающий из-под эпидермиса, область над раной обычно отрицательна по отношению к окружающей коже на 177 ± 14(61) мВ/мм (среднее ± SEM[N]) ().Это значение электрического поля определяется путем деления поверхностной разности потенциалов между двумя положениями на расстояние между ними. В дополнение к явно отрицательной области непосредственно над раной градиент поверхностного потенциала 115 ± 64 мВ/мм обычно обнаруживается в области шириной примерно 1 мм, измеренной от края раны наружу. Это создается током, протекающим в узком пространстве между роговым и зернистым слоями. Поле в этой области было измерено ранее у морских свинок с использованием контактных электродов, которые проникали в роговой слой, и сообщалось об аналогичной полярности и напряженности поля. ⁷ Для ран с небольшим отделением эпидермиса отрицательная область отсутствует, потому что нижняя часть раны, где протекает ток, не подвергается воздействию, а BFI обнаруживает только ток, оттекающий от раны под роговым слоем. как показано в . Эта картина электрического поля отчетливо отличается от той, что показана на рис.

Сводка результатов, полученных на кожных ранах мышей. Розовые полосы отмечают место раны на скане. (A) Общий профиль поля для ран со значительным разрывом эпидермиса.(B) Общий профиль поля для раны с очень небольшим отделением эпидермиса. (C) Микрофотография линейной раны, отсканированная в (D-G). (D) Двумерное сканирование профиля напряжения на рану. (E) Поперечное сечение «D» вдоль оси y при x = 0. (Ф,Г). Сканирование биоэлектрического поля (BFI), сделанное после нанесения 1 мМ амилорида на рану. (H) Микрофотография более крупной нелинейной раны. (I) Двумерное BFI-сканирование раны в H. (J) Поперечное сечение «I» вдоль оси y при x = 0.(K, L): контрольные сканы области 3 мм ² кожи нераненой мыши со слоем поливиниловой пленки (сарановой пленкой), плотно прилегающим к ней K. Двумерный профиль поверхностного потенциала показывает, что все области попадают в диапазон 60 мВ. L. Поперечное сечение полоски шириной 200 мкм от К по оси y при x = 0.

Раневое поле можно модифицировать фармакологически

Мы применили два разных препарата для проверки участия специфических ионов в формировании раневого поля.Применение блокатора натриевых каналов амилорида (1 мМ, растворенного в фосфатно-солевом буфере) уменьшало раневое поле в среднем на 68% (, ). Напротив, применение активатора каналов Cl ^—, простагландина E2, усиливало электрическое поле в среднем на 82% (1). Это говорит о том, что как приток Na ⁺ , так и отток Cl ^– несут раневой ток.

Таблица 1

Изменения раневого поля в ответ на действие афферентов ионных каналов

1 22 ± 20 ³ Увеличение

	№Мыши изучали	Количество ран	Среднее значение% изменений ± SEM (N)
PBS-контроль 3 Увеличение	2	3
Amiloride В PBS	9	9	11	11	64 ± 7 11 Уменьшение
Простагландина E2 в PBS	4	7	82 ± 21 7 Увеличение

Время раны field

Поле сохраняется в этих мышиных ранах до тех пор, пока рана не заживет ( и ). Для небольших (длиной 1–3 мм) ран, которые мы изучали, это обычно происходило через 3–8 дней.

Динамика раневого поля. (A) Среднее электрическое поле на краю раны в коже мыши в зависимости от времени после ранения. Каждая точка данных представляет собой среднее значение 7–18 различных измерений раневого поля. Столбцы представляют собой сканирующую электронную микроскопию. (B) Динамика амплитуды электрического поля вблизи раны на тыльной стороне руки человека во время ее заживления в течение 3 дней.

Измерения вблизи ран на коже человека

Система сканирования BFI требует, чтобы субъект оставался неподвижным во время сканирования раны.Продолжительность сканирования зависит от количества выбранных позиций, поэтому мы использовали узкое сканирование из трех позиций по оси « x » и 18 по оси « y » для общего количества 54 измерений, требующих времени сканирования. из 14 минут. Мы обнаружили, что можем обездвижить человеческие пальцы или руки на этот период времени с помощью металлической шины или зажима. Мы сделали линейный разрез длиной 1,5 мм как через эпидермис, так и через дерму верхней части руки ножницами для иридэктомии и исследовали поле вдоль узкой полоски, перпендикулярной оси раны, с помощью BFI ().Мы наблюдали электрическое поле возле раны, очень похожее на то, которое обнаруживается в коже мыши. Поле присутствовало в течение 3 дней, за это время рана зажила (). Дальнейшие исследования на людях потребуют более короткого времени сбора данных и более портативного детектора, не требующего иммобилизации исследуемого участка кожи.

ОБСУЖДЕНИЕ

Происхождение и роль эндогенного раневого тока и электрического поля

Эндогенное электрическое поле, генерируемое вблизи кожных ран, представляет интерес, поскольку такие поля сильно влияют на миграцию кератиноцитов и заживление ран. ^5,16 Достаточно распространена направленная миграция клеток в электрическом поле (гальванотаксис). Среди типов клеток, проявляющих этот ответ, — амебы, слизевики, парамеции, макрофаги, лейкоциты, гранулоциты, хондроциты, остеобласты, остеокласты, фибробласты, эпителиальные клетки, клетки нервного гребня и раковые клетки. ^16,17 Миграция кератиноцитов, происходящих из кожи человека, также управляется электрическими полями, особенно той же величины, что и в ранах млекопитающих. ^6,18–24 Это естественно приводит к вопросу о том, может ли наложение внешнего электрического поля стимулировать заживление ран. Появились десятки обзоров исследований с применением электростимуляции хронических ран у человека, и большинство из них указывают на то, что приложение электрического поля благотворно влияет на заживление ран. ²⁵ Однако наиболее контролируемые исследования проводились на других животных. Чанг и др. ²⁶ предоставили убедительные доказательства роли эндогенных электрических полей в заживлении ран у тритонов.Когда электрические поля раны нейтрализуются фармакологически или электрически, скорость реэпителизации раны значительно снижается. Маккейг и Чжао тщательно исследовали заживление ран в системе млекопитающих, а именно в роговице крысы. ^27–30 Они обнаружили, что скорость заживления ран роговицы выше при более высокой напряженности поля. Было показано, что фармакологически усиление или уменьшение индуцированных ранами ионных токов соответственно увеличивает или снижает скорость заживления ран в роговице крыс. ³¹ Эти хорошо контролируемые исследования подтверждают важную роль эндогенных электрических полей в процессе заживления ран.

Сравнение метода BFI с другими опубликованными методами измерения электрических сигналов при кожных ранах

Существуют два отдельных компонента, которые составляют электрический сигнал кожной раны: (1) ток повреждения, который выводится из раны с помощью ТЕР ; и (2) боковое электрическое поле, создаваемое этим током при протекании через кожную ткань.Первый был впервые обнаружен с помощью гальванометра ¹ , а совсем недавно — с помощью метода самоориентирующегося вибрационного зонда. ^2,3 Этот зонд приводит в движение сферический платиново-черный электрод диаметром около 30 мкм в жидкой среде и определяет градиент напряжения между двумя крайними значениями его вибрации, создаваемый протеканием тока через среду. Если кожу человека погружают в жидкую среду, из раны может быть обнаружен ток повреждения порядка 10 мкА/см ^{2 2,4} , и этот ток уменьшается со временем по мере заживления раны.Однако электрический сигнал, который более важен для заживления ран, представляет собой электрическое поле, генерируемое в эпидермисе, где находятся кератиноциты. Они мигрируют к ране, чтобы инициировать закрытие раны, и на направление их миграции влияют электрические поля с такой низкой напряженностью, как 10 мВ/мм. Кроме того, раневой ангиогенез также может управляться электрическим полем в ране. ³² Эндогенное латеральное электрическое поле направлено на рану со всех направлений вокруг нее и является первым сигналом, инициирующим процесс заживления раны.Можно использовать плотность тока, выходящего из раны, для оценки полей ткани, предполагая среднее удельное сопротивление ткани, но это не дает пространственной информации об электрическом поле. Получение такой пространственной информации требует более прямого измерения самого электрического поля.

Обычный метод обнаружения таких латеральных электрических полей вблизи кожных ран состоит в том, чтобы вставить пары электродов в эпидермис и измерить разность потенциалов между областями, расположенными латеральнее места раны.Сообщалось об измерении электрических полей в ранах у животных с использованием либо стеклянных микроэлектродов, либо электродов из микропунктурной серебряной проволоки. ⁷ Как глубину, так и относительное поперечное расстояние размещения кончиков электродов трудно достоверно воспроизвести, потому что электроды должны располагаться с помощью микроманипулятора, установленного на опоре, которая обычно не прикреплена непосредственно к исследуемому объекту. Следовательно, любое легкое движение субъекта может вызвать нагрузку на электрод, который не движется вместе с субъектом.Кроме того, эти инструменты с электродами постоянного тока должны быть помещены в электромагнитно-экранированную клетку, чтобы уменьшить наводку электрических сигналов из окружающей среды. Это затрудняет портативность и максимальную полезность этой измерительной системы для пациентов.

Подход емкостной связи BFI позволяет избежать обеих этих проблем. Зонд вибрирует в воздухе над кожей, что устраняет необходимость в прямом контакте, а наш детектор только усиливает сигналы, поступающие на частоте вибрации, что устраняет необходимость в электромагнитном экранировании.Однако одним из ограничений подхода BFI является то, что мы можем обнаружить электрическое поле только на ближайшей проводящей поверхности. Это позволяет BFI обнаруживать поле между эпидермисом и роговым слоем кожи, но не может измерять поля внутри эпидермиса или глубже в теле.

Что такое электрическое поле внутри многослойного эпидермиса?

Поскольку BFI обнаруживает электрическое поле только на внешней поверхности эпидермиса, мы можем оценить величину поля только глубже в эпидермисе, где находятся кератиноциты.Один из подходов к этой оценке состоит в том, чтобы рассмотреть путь тока, пройденный раневым током (). Ток, оттекающий от раны по наружной поверхности эпидермиса, должен проходить через достаточно тесное пространство под роговым слоем. Чем меньше пространство, через которое протекает ток, тем выше плотность тока и электрическое поле прямо пропорционально этой плотности тока. Напротив, обратный ток может протекать между любым из четырех слоев клеток, составляющих эпидермис мыши ³³ , так что площадь, через которую протекает ток, может быть в четыре раза больше, что снижает плотность тока на этот фактор.Поскольку электрическое поле равно плотности тока, умноженной на удельное сопротивление пути, пройденного током, можно было бы ожидать, что поле внутри эпидермиса будет примерно в четыре раза больше поля, измеренного BFI. Хотя общий ток, протекающий от раны под роговым слоем, должен быть равен общему току, протекающему к ране в пределах эпидермиса, плотности тока в этих двух областях будут совершенно неодинаковыми, что делает электрическое поле в этой последней области ниже, чем под роговым слоем. Это рассуждение предсказывает значение около 40 мВ/мм в эпидермисе с отрицательным полюсом поля на месте раны.

Изучение механизмов, используемых клетками для обнаружения электрических полей

Способность кератиноцитов человека обнаруживать физиологические электрические поля зависит от участия нескольких молекул и сигнальных путей. Приток Ca ²⁺ был одним из первых выявленных требований, ³⁴ , за которым следовали протеинкиназы, PKA, ERK и PI3K ^20,23,29,35 и рецепторы фактора роста. ^{19,23,36–38} Когда кератиноциты помещают в физиологическое электрическое поле in vitro, рецепторы ЭФР становятся более концентрированными на стороне клетки, обращенной к катоду, в течение 5 минут. ¹⁹ Это также наблюдалось в эпителиальных клетках роговицы ³⁹ , но ответ кажется слишком быстрым, чтобы быть результатом латерального электрофореза мембраносвязанных рецепторов. ⁴⁰ Эта асимметрия в распределении рецепторов EGF может быть важна для реакции направленной миграции, но до сих пор не идентифицирован ни один «сенсор» для этой реакции гальванотаксиса.

Недавняя работа группы Чжао выявила первый ген, участвующий в этой передаче сигнала. ²⁹ Они генетически разрушили γ-субъединицу фосфатидилинозитол-3-киназы, p110γ, и наблюдали нарушение реакции электротаксиса кератиноцитов. Эта киназа увеличивает концентрацию PIP3 в плазматической мембране. Кроме того, тканеспецифическая делеция гена гомолога фосфатазы и тензина ( Pten ) усиливала реакцию электротаксиса. Эта фосфатаза обычно снижает уровни PIP3.В этой работе были идентифицированы первые гены, которые модулируют электротаксис, и предполагается, что мембранная концентрация PIP3 важна для передачи сигнала при электротаксисе.

В заключение, BFI является неинвазивным методом обнаружения электрических полей на поверхности эпидермиса млекопитающих. Это первое применение этого метода описывает существование электрического поля в диапазоне 115-180 мВ/мм на краю кожных ран у мышей и человека. Это поле присутствует постоянно, пока не завершится закрытие раны.

ПРИЗНАТЕЛЬНОСТЬ

Эта работа была поддержана NIH:NCRR P41RR01395 для P.J.S. Смит и NIH R44 GM069194 Р. Нуччителли. Мы благодарим экспертов-рецензентов и редакторов за комментарии и предложения, которые улучшили эту рукопись.

Глоссарий

9044

	мкм микроны
	БИК биоэлектрического поле Imager
	PBS, фосфатно-солевой буфер
PIP 3	Фосфатидил-инозитол 3,4, 5 TRISPHOSPATE
PTEN	PTEN	Phosphatase и Tensin Homolog
Transepidermal потенциал
V PTP	Напряжение пика до пика

Ссылки

1.DuBois-Reymond E. Vorlaufiger abrifs einer untersuchung uber den sogenannten froschstrom und die electromotorischen fische. Ann Phys U Chem. 1843;58:1. [Google Академия]2. Иллингворт CM, Баркер AT. Измерение электрических токов, возникающих при регенерации ампутированных кончиков пальцев у детей. Clin Phys Physiol Meas. 1980; 1:87–89. [Google Академия]4. Рид Б., Нуччителли Р., Чжао М. Неинвазивное измерение биоэлектрических токов с помощью вибрирующего зонда. Нат Проток. 2007; 2: 661–9. [PubMed] [Google Scholar]5.Нуччителли Р. Роль эндогенных электрических полей в заживлении ран. Curr Top Dev Biol. 2003; 58:1–26. [PubMed] [Google Scholar]6. Nishimura KY, Isseroff RR, Nuccitelli R. Кератиноциты человека мигрируют к отрицательному полюсу в электрических полях постоянного тока, сравнимых с теми, которые измеряются в ранах млекопитающих. Дж. Клеточные науки. 1996; 109: 199–207. [PubMed] [Google Scholar]7. Баркер А.Т., Джаффе Л.Ф., Ванейбл Дж.В., мл. Гладкий эпидермис морских свинок содержит мощную батарею. Am J Physiol. 1982; 242: R358–66. [PubMed] [Google Scholar]8.Фулдс И.С., Баркер А.Т. Потенциалы аккумуляторов кожи человека и их возможная роль в заживлении ран. Бр Дж Дерматол. 1983; 109: 515–22. [PubMed] [Google Scholar]9. McGinnis ME, Vanable JW., Jr Электрические поля в Notophthalmus viridescens культях конечностей. Дев биол. 1986; 116: 184–93. [Google Академия] 10. Кельвин Л. Контактное электричество металлов. Философский журнал. 1898; 46: 82–120. [Google Академия] 11. Зисман В.А. Новый метод измерения контактной разности потенциалов в металлах. Rev Sci Instr. 1932; 3: 367–70.[Google Академия] 12. Блух О, Скотт БиХ. Электрометр с вибрационным зондом для измерения биоэлектрических потенциалов. Rev Sci Instr. 1950; 21: 867–8. [PubMed] [Google Scholar] 13. Байки И.Д., Эструп П.Дж. Недорогой сканирующий датчик Кельвина на базе ПК. Rev Sci Instr. 1998;69:3902–7. [Google Академия] 14. Baikie ID, Smith PJS, Porterfield DM, Estrup PJ. Многоканальный сканирующий биозонд Кельвина. Rev Sci Instr. 1999; 70: 1842–50. [Google Академия] 15. Эгава М., Хирао Т., Такахаши М. Оценка толщины рогового слоя in vivo по профилям концентрации воды, полученным с помощью рамановской спектроскопии. Акта Дерм Венерол. 2007; 87: 4–8. [PubMed] [Google Scholar] 16. Маккейг К.Д., Райничек А.М., Сонг Б., Чжао М. Электрическое управление поведением клеток: текущие взгляды и будущий потенциал. Physiol Rev. 2005; 85: 943–78. [PubMed] [Google Scholar] 17. Нуччителли Р. Физиологические электрические поля могут влиять на подвижность, рост и полярность клеток. Adv Cell Biol. 1988; 2: 213–33. [Google Академия] 18. Шеридан Д.М., Иссерофф Р.Р., Нуччителли Р. Наложение физиологического электрического поля постоянного тока изменяет миграционную реакцию кератиноцитов человека на молекулы внеклеточного матрикса.Джей Инвест Дерматол. 1996; 106: 642–6. [PubMed] [Google Scholar] 19. Фанг К.С., Ионидес Э., Остер Г., Нуччителли Р., Иссерофф Р.Р. Релокализация рецепторов эпидермального фактора роста и активность киназы необходимы для направленной миграции кератиноцитов в электрических полях постоянного тока. Дж. Клеточные науки. 1999; 112 (часть 12): 1967–78. [PubMed] [Google Scholar] 20. Pullar CE, Isseroff RR, Nuccitelli R. Циклическая AMP-зависимая протеинкиназа A играет роль в направленной миграции кератиноцитов человека в электрическом поле постоянного тока. Клеточный подвижный цитоскелет.2001; 50: 207–17. [PubMed] [Google Scholar] 21. Gruler H, Nuccitelli R. Механизм реакции гальванотаксиса кератиноцитов можно смоделировать как пропорциональный регулятор. Клеточная биохимия Биофиз. 2000; 33:33–51. [PubMed] [Google Scholar] 22. Пуллар CE, Isseroff RR. Циклический AMP обеспечивает направленную миграцию кератиноцитов в электрическом поле. Дж. Клеточные науки. 2005; 118 (часть 9): 2023–34. [PubMed] [Google Scholar] 23. Пуллар К.Э., Байер Б.С., Кария Ю., Рассел А.Дж., Хорст Б.А., Маринкович М.П., ​​Иссерофф Р.Р. бета4 интегрин и эпидермальный фактор роста координировано регулируют опосредованную электрическим полем направленную миграцию через Rac1.Мол Биол Селл. 2006; 17: 4925–35. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]24. Пуллар К.Э., Чжао М., Сонг Б., Пу Дж., Рейд Б., Гогавала С., Маккейг С., Иссерофф Р. Р. Агонисты бета-адренергических рецепторов замедляют, в то время как антагонисты ускоряют заживление эпителиальных ран: свидетельство эндогенной адренергической сети в эпителии роговицы. J Cell Physiol. 2007; 211: 261–72. [PubMed] [Google Scholar] 25. Клот ЛК. Электрическая стимуляция для заживления ран: обзор данных исследований in vitro, экспериментов на животных и клинических испытаний.Int J Низкие экстремальные раны. 2005; 4: 23–44. [PubMed] [Google Scholar] 26. Chiang M, Cragoe EJ, Jr., Vanable JW., Jr Внутренние электрические поля способствуют эпителизации ран у тритона, Notophthalmus viridescens . Дев биол. 1991; 146: 377–85. [PubMed] [Google Scholar] 27. Sta Iglesia DD, Vanable JW., Jr. Эндогенные латеральные электрические поля вокруг поражений роговицы крупного рогатого скота необходимы и могут увеличить нормальную скорость заживления ран. Восстановление ран. 1998; 6: 531–42. [PubMed] [Google Scholar] 28.Песня Б., Чжао М., Форрестер СП, МакКейг CD. Электрические сигналы регулируют ориентацию и частоту деления клеток, а также скорость заживления ран in vivo. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; 99:13577–82. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]29. Чжао М., Сонг Б., Пу Дж., Вада Т., Рид Б., Тай Г., Ван Ф., Го А., Вальчиско П., Гу Ю., Сасаки Т., Сузуки А., Форрестер СП, Борн Х.Р., Девреотс П.Н., Маккейг К.Д., Пеннингер Дж.М. . Электрические сигналы контролируют заживление ран посредством фосфатидилинозитол-3-ОН киназы-гамма и PTEN.Природа. 2006; 442: 457–60. [PubMed] [Google Scholar] 30. Сонг Б., Гу И, Пу Дж., Рейд Б., Чжао З., Чжао М. Применение электрических полей постоянного тока к клеткам и тканям in vitro и модуляция электрического поля раны in vivo. Нат Проток. 2007; 2: 1479–89. [PubMed] [Google Scholar] 32. Bai H, McCaig CD, Forrester JV, Zhao M. Электрические поля постоянного тока вызывают различные преангиогенные реакции в микрососудистых и макрососудистых клетках. Артериосклеры Тромб Васк Биол. 2004; 24:1234–9. [PubMed] [Google Scholar] 33. Аллен ТД, Поттен С.С.Ультраструктурные вариации в эпидермальной организации мышей. Дж. Клеточные науки. 1976; 21: 341–59. [PubMed] [Google Scholar] 34. Trollinger DR, Isseroff RR, Nuccitelli R. Блокаторы кальциевых каналов ингибируют гальванотаксис в кератиноцитах человека. J Cell Physiol. 2002; 193:1–9. [PubMed] [Google Scholar] 35. Nuccitelli R, Smart T, Ferguson J. Протеинкиназы необходимы для гальванотаксиса клеток нервного гребня эмбрионов. Клеточный подвижный цитоскелет. 1993; 24:54–66. [PubMed] [Google Scholar] 36. Чжао М., Агиус-Фернандес А., Форрестер Дж. В., Маккейг К.Д.Ориентация и направленная миграция культивируемых эпителиальных клеток роговицы в слабых электрических полях зависят от сыворотки. Дж. Клеточные науки. 1996; 109:1405–14. [PubMed] [Google Scholar] 37. Фанг К.С., Фарбуд Б., Нуччителли Р., Иссерофф Р.Р. Для миграции кератиноцитов человека в электрических полях необходимы факторы роста и внеклеточный кальций. Джей Инвест Дерматол. 1998; 111:751–6. [PubMed] [Google Scholar] 38. Pu J, McCaig CD, Cao L, Zhao Z, Segall JE, Zhao M. Передача сигналов рецептора EGF необходима для направленной электрическим полем миграции клеток рака молочной железы. Дж. Клеточные науки. 2007; 120 (часть 19): 3395–403. [PubMed] [Google Scholar] 39. Чжао М., Пу Дж., Форрестер Дж. В., Маккейг К.Д. Мембранные липиды, рецепторы EGF и внутриклеточные сигналы колокализуются и поляризуются в эпителиальных клетках, направленно движущихся в физиологическом электрическом поле. FASEB J. 2002;16:857–9. [PubMed] [Google Scholar]40. Джефф ЛФ. Электрофорез вдоль клеточных мембран. Природа (Лондон) 1977; 265: 600–2. [PubMed] [Google Scholar]

Морская биологическая лаборатория

Подарки и гранты Присуждается с 5 июня по 8 октября 2009 г. Американское общество клеточной биологии присудило 15 000 долларов США за летние награды Американского общества клеточной биологии. Портер В. Андерсон пожертвовал 188 800 долларов на поддержку Фонда Центра молекулярной эволюции. Анонимный номер пожертвовал 28 000 долларов на поддержку Фонда «Женщины в экологических науках». Фонд Артура Вининга Дэвиса выделил 150 000 долларов на поддержку семестра экологических наук. Благотворительный фонд семьи Кэбот выделил 50 000 долларов на поддержку Фонда Синьи и Сильвии Иноуэ для клеточно-динамической визуализации. Фрэнк М. и Джули С. Чайлд пожертвовали 98 213 долларов на поддержку Фонда Синьи и Сильвии Иноуэ для клеточно-динамической визуализации. Фонд Эллисона награжден: 430 017 долларов на коллоквиум по биологии старения 226 192 долл. США (финансирование в текущем году) на «Старение бделлоидных коловраток». Мэтью Мезельсон, главный исследователь. Поместье Марджери Дж. Милн выделило 42 857 долларов на поддержку Lorus J.и стипендия Марджери Дж. Милн. Футаба Койке пожертвовал 500 000 долларов США на поддержку Фонда Shinya и Sylvia Inoué для клеточной динамической визуализации Медицинский институт Говарда Хьюза выделил 30 000 долларов на поддержку программы научной журналистики. Фонд Макартуров награжден: 1 476 624 долл. США (финансирование в текущем году) для «Информатики биоразнообразия EOL». Дэвид Паттерсон, главный исследователь. НАСА награжден: 213 772 долларов за «Прыжок на сушу — физиология и филогенетика пустынных зеленых водорослей».Зои Кардон, главный исследователь. 87 922 доллара за «Оазисы для жизни и добиотической химии: гидротермальные исследования с использованием подводной робототехники». Джули Хубер, главный исследователь. 70 000 долларов США (финансирование в текущем году) на «Изменения земного покрова и землепользования и выбросы парниковых газов в Северной Евразии: влияние на адаптацию человека и качество жизни в региональном и глобальном масштабах». Джерри Мелилло, главный исследователь. 32 878 долларов США за «Программу стажировки НАСА по планетарной биологии».Линн Маргулис, главный исследователь. Национальных институтов здравоохранения награжден: 475 825 долларов США (финансирование в текущем году) для «Комбинаторной визуализации микробиома полости рта». Гэри Бориси, главный исследователь. 468 980 долларов США (финансирование в текущем году) для «Передовых оптических методов в клеточной биологии». Рудольф Олденбург, главный исследователь. 452 558 долларов США (финансирование в текущем году) для «Исследовательского центра BioCurrents (также известного как Механизмы резистентности к цисплатину при раке яичников).Питер Смит, 401 250 долларов (финансирование в текущем году) для «Центра регенеративной биологии в MBL». Гэри Бориси, главный исследователь. 388 833 долл. США за «Механизмы и последствия пагубной эволюции бактерий». Дженнифер Вернегрин, главный исследователь. 344 308 долларов за «Расширение знаний о болезнях организмов с помощью таксономической информации на основе имен». Нил Саркар, главный исследователь. 336 005 долларов США (финансирование в текущем году) на «Профессиональные услуги в поддержку информационно-пропагандистских усилий NLM по поощрению использования компьютеров и информатики в медицине». Кэти Нортон, главный исследователь. 309 810 долларов (финансирование в текущем году) для «Повторного открытия нуклеолина». Марк Аллиегро, главный исследователь. 278 811 долларов за «Синаптические детерминанты вестибулярной афферентной динамики». Стивен Хайштейн, главный исследователь. 219 472 доллара за курс эмбриологии. Ли А. Нисуандер, главный исследователь. 205 216 долларов США на учебный курс и симпозиум Frontiers in Reproduction.Марио Асколи, главный исследователь. 176 486 долларов США за обучение методам вычислительной нейронауки. Уильям Резникофф, главный исследователь. 171 417 долларов за летний курс нейробиологии. Е. А. Давидович, главный исследователь. 150 000 долларов на междисциплинарное обучение количественной клеточной биологии (курс физиологии). Рон Вейл, главный исследователь. 144 265 долларов за курс нейроинформатики.Партха П. Митра, главный исследователь. 144 141 доллар США за «Обучение профессиональному развитию в области неврологии». Джозеф Мартинес, главный исследователь. 129 859 долларов США за «Профиль микробного сообщества загрязнения сточными водами в Великих озерах». Митчелл Согин, главный исследователь. 117 000 долларов США (финансирование в текущем году) на курс стволовых клеток и регенерации. Джеральд П. Шаттен, главный исследователь. 81 114 долларов за «Биомеханику полукружных каналов.Стивен Хайстейн, главный исследователь. 52 434 доллара за курс «Развитие нервной системы и генетика рыбок данио». Е. А. Давидович, главный исследователь. 32 337 долларов за «Микроэлектрическую спектроскопию волосковых клеток». Стивен Хайстейн, главный исследователь. Национальное управление океанических и атмосферных исследований награждено: 105 438 долларов США за «Учебный центр/Центр периодического обучения наблюдателей за рыболовством».Дэвид Поттер, главный исследователь. 47 071 доллар за «Отмирание солончаков в Кейп-Код: возможные механизмы». Иван Валиела, главный исследователь. 39 487 долларов за «Новые стратегии выращивания мидий в южной части Новой Англии». Скотт Линделл, главный исследователь. 18 828 долларов США за «Разработку генетических дактилоскопических методов в испытаниях по отсеву омаров». Габриэле Герлах, главный исследователь. Национальный научный фонд наградил : 940 000 долларов на «Палмер, долгосрочный экологический исследовательский проект Антарктики.Хью Даклоу, главный исследователь. 486 993 долл. США (финансирование в текущем году) на «Совместное исследование: изменение сезонности гидрологии арктических рек изменяет ключевые биотические связи между водными системами». Линда Диган, главный исследователь. 276 655 долларов (финансирование в текущем году) для «Центра океанов и здоровья человека Вудс-Хоул». Митчелл Согин, главный исследователь. 250 252 долл. США (финансирование в текущем году) для «Совместных исследований: молекулярно-генетические исследования Bdellod Rotifers в Гарварде». Дэвид Марк Уэлч, главный исследователь. 225 000 долларов за «Мобильные генетические элементы в половых и древних бесполых таксонах». Ирина Архипова, главный исследователь. 211 000 долларов США за «Совместное исследование: взаимодействующий контроль за функцией экосистемы: состояние питательных веществ и всеядность в экосистемах солончаков». Линда Диган, главный исследователь. 196 509 долларов за «Экосистемы острова Плам LTER». Энн Гиблин, главный исследователь. 180 301 долл. США (финансирование в текущем году) для «Совместных исследований: экологический контроль анаммокса и денитрификации в морских и эстуарных отложениях». Джозеф Валлино, главный исследователь. 154 289 долларов (финансирование в текущем году) для «ETBC: Обратная связь между обогащением питательными веществами и приливными субстратами: эрозия, стабилизация и эволюция ландшафта». Линда Диган, главный исследователь. 138 091 долл. США (финансирование в текущем году) для «Совместных исследований: функции, активность и адаптация микробных сообществ к геохимически разнообразным подземным средам обитания». Джули Хубер, главный исследователь. 134 915 долларов США (финансирование в текущем году) для «Совместных исследований на борту Одена: ASPIRE (Международная исследовательская экспедиция в море Амундсена Полынья)». Хью Даклоу, главный исследователь. 133 777 долларов (финансирование в текущем году) для «Светопередачи в экспрессирующих меланопсин фоторецепторах амфиокса: механистический анализ и эволюционные последствия». Мария дель Пилар Гомес, главный исследователь. 99 879 долларов за «Влияние удлинения вегетационного периода и повышения температуры на потоки и запасы углерода в почве в арктической тундре.Джеймс Танг, главный исследователь. 86 572 долл. США (финансирование в текущем году) для «Совместных исследований: использование биогеохимических и генетических инструментов для раскрытия экологических механизмов фиксации азота и денитрификации в гетеротрофных морских отложениях». Энн Гиблин, главный исследователь. 83 859 долларов за «Экосистемы острова Плам LTER». Энн Гиблин, главный исследователь. 65 000 долларов США за «Проект LTER в Арктике: региональные различия в экосистемных процессах и связь с ландшафтом».Джон Хобби, главный исследователь. 58 328 долларов США (финансирование в текущем году) за «Изменение сезонности круговорота питательных веществ в тундре: последствия для экосистемы и функционирования арктической системы». Эдвард Растеттер, главный исследователь. 55 095 долларов США за «Сравнительный анализ организации морской экосистемы (CAMEO): заседание руководящего комитета и поддержка офиса программы». Линда Диган, главный исследователь. 50 892 долларов США (финансирование в текущем году) для «МРТ-Консорциум: Разработка многорежимного микроскопа для визуализации структуры и динамики мягких материалов».Рудольф Ольденбург, главный исследователь. 50 250 долларов США (финансирование в текущем году) для «MSB: Экология одиночных клеток – разработка новой парадигмы для курса микробного разнообразия Морской биологической лаборатории». Дэниел Бакли, главный исследователь. 35 000 долларов на «Палмер, долгосрочный экологический исследовательский проект Антарктиды». Хью Даклоу, главный исследователь. Организация по охране природы выделила 30 000 долларов США на «Проект восстановления Херринг-Крик».Крис Нил, главный исследователь. Фонд Слоуна выделил 410 000 долларов на «Международную перепись морских микробов». Митчелл Согин, главный исследователь. Мелвин и Эвелин Шпигель пожертвовали 10 000 долларов на поддержку Фонда Синьи и Сильвии Иноуэ для клеточно-динамической визуализации. Исследовательское бюро армии США присвоено: 130 000 долларов США (финансирование в текущем году) на «Анализ и мимикрию хроматофоров головоногих для адаптивных цветовых матриц».Роджер Хэнлон, главный исследователь. 100 000 долларов США за «Биотехнологическую обработку визуальной информации и динамически настраиваемое многоспектральное ИК-обнаружение: обучение у осьминога». Роджер Хэнлон, главный исследователь. Министерство обороны США выделило 227 958 долларов (финансирование в текущем году) на «Белковые рассеиватели света и динамическую 3D-текстуру кожи у головоногих». Роджер Хэнлон, главный исследователь. У.S. Министерство энергетики награждено: 97 406 долларов за «Влияние потепления почвы на циклы углерода и азота и их взаимодействие в лесах умеренного пояса: последствия для обратных связей между землей и атмосферой». Джерри Мелилло, главный исследователь. 45 000 долларов за «Исследования метаболического разнообразия микроорганизмов как части микробного разнообразия». Томас Шмидт, главный исследователь. 27 763 долл. США за «Влияние потепления почвы на циклы углерода и азота и их взаимодействие в лесах умеренного пояса: влияние на обратные связи между землей и атмосферой».Джерри Мелилло, главный исследователь. Геологическая служба США присвоено: 68 900 долларов за «Неконкурентную помощь Геологической службы США — Восточный регион». Кэти Нортон, главный исследователь. 16 000 долларов США за «Анализ питательных веществ для проекта Геологической службы США на национальном побережье Файер-Айленда». Иван Валиела, главный исследователь. Колледж Вашингтона и Джефферсона выделил 15 272 доллара на поддержку Фонда Эдвина С.Стипендиальный фонд Линтона. Семейный фонд Винклеров выделил 25 000 долларов на поддержку Образовательной программы.

Потоки хлоридов в пыльцевых трубках лилий: критическая переоценка — Мессерли — 2004 — The Plant Journal

Введение

Растущая пыльцевая трубка — крайний пример общего явления биологической полярности. Рост обычно быстрый, с удлинением, поддерживаемым добавлением нового материала на вершине трубки.Тщательные измерения скорости удлинения показали, что рост является колебательным. У лилии колебания обычно имеют период 30-60 сек, скорость роста колеблется между 0,1 и 0,4  μ м сек ^-1 , и часто стабильны для конкретной пыльцевой трубки (Holdaway-Clarke et al. , 1997; Messerli and Robinson, 1997; Messerli и др., , 1999, 2000; Pierson и др., , 1995, 1996). Трубочки лилий достигают этого при среднем тургорном давлении 0.21 МПа (Бенкерт и др. , 1997 г.). Понимание того, как организован клеточный механизм для направления и правильной вставки секреторных пузырьков, было в центре внимания недавних значительных исследований. Эти усилия установили, что верхушечные внутриклеточные градиенты Ca ²⁺ являются важным компонентом системы, и что если градиенты Ca ²⁺ каким-либо образом нарушены, рост прекращается (Messerli and Robinson, 1997; Miller). и др. , 1992; Пирсон и др., 1994; Rathore и др. , 1991). В дополнение к потокам Ca ²⁺ были обнаружены колебательные потоки как H ⁺ , так и K ⁺ (Feijó et al. , 1999; Messerli et al. , 1999). Вход K ⁺ является самым большим из этих потоков, около 700 пмоль см ^-2  сек ^-1 (Messerli et al. , 1999) и предположительно необходим для поддержания осмолярности цитоплазмы пробирки во время расширения цитоплазмы. .

Идентификация ионов, необходимых для прорастания и роста пыльцевых трубок, является давней задачей. Кальций был идентифицирован как незаменимый ион Брюбейкером и Кваком (1963). Они определили среду для широкого спектра исследований роста пыльцевых трубок, включая H ₃ BO ₃ , Ca(NO ₃ ) ₂ , MgSO ₄ и KNO ₃ . Позже Weisenseel и Jaffe (1976) определили, что неорганические анионы не нужны для роста, и обнаружили, что определенные диапазоны концентраций Ca ²⁺ , K ⁺ и H ⁺ необходимы для прорастания и роста Lilium longiflorum. пыльцевые трубки.Совсем недавно Cl ^— снова стал рассматриваться как важный анион, участвующий в росте пыльцевых трубок табака и лилий. Зония и др. (2002) сообщается о большом колебательном выходе Cl ^— на концах трубочек пыльцы табака и устойчивом притоке Cl ^— вдоль стержня сразу за кончиком. Величина пика выделения Cl  ^—  из табака варьировалась от 1000 до 60 000 пмоль см  ^–2   с  ^–1  (рис. 1а и 7а, Zonia et al., 2002). Важно отметить, что они обнаружили, что колебания оттока Cl ^— из пыльцы табака находились в фазе с колебаниями роста, таким образом идентифицируя отток Cl ^— как первую колеблющуюся переменную, которая во времени совпадает с ростом. Они также измерили большой, колеблющийся выброс Cl ^— из кончиков пыльцевых трубок лилий, но о фазовой зависимости от роста не сообщалось. Ожидается, что массовый выброс Cl ^— в этот момент цикла роста пыльцевой трубки быстро снизит тургорное давление во время критической точки, в которой клеточная стенка на кончике пыльцевой трубки становится самой слабой.Также можно ожидать, что некомпенсированный отток Cl ^— окажет сильное влияние на мембранный потенциал. Эти результаты были почти полностью собраны с измерениями, выполненными микроэлектродом жидкого ионообменника, селективного к Cl ^—, и поэтому интерпретация результатов ограничена физическими свойствами этой измерительной системы.

Помехи обнаружению Cl ⁻ блокаторами каналов Cl ⁻ .Из четырех различных протестированных ингибиторов каналов Cl ^— только DIDS мешал обнаружению Cl ^—. Помехи были более выражены при более низких концентрациях Cl ^— и усиливались при более высоких концентрациях DIDS. *Статистическая значимость ( P  < 0,05).

Ввиду важности потока Cl ^— для понимания динамики ионов при росте пыльцевых трубок, мы исследовали природу движения Cl ^— и концентрации Cl ^— в пыльцевых трубках и зернах лилий.Мы определили характеристики анионообменного электрода Cl ^— в среде для выращивания, используемой для проведения исследований потока Cl ^— , особенно в отношении его селективности в отношении Cl ^— по сравнению с другими анионами. Это было выполнено как в статике, так и в динамике, чтобы лучше соответствовать фактическим условиям самореферентных измерений. Мы использовали электрод для картирования видимых градиентов Cl ^— вблизи пыльцевых трубок и зерен лилий, а также определили фазовое соотношение между колебательным ростом и видимым оттоком Cl ^— на кончике.

Результаты

Селективность анионита

Селективность хлорселективного жидкого ионообменника (LIX) 24899 в отношении Cl ⁻ по сравнению со всеми другими анионами в ростовой среде определяли методом раздельных растворов. Сюда входят H ₂ BO, HCO, анионная форма буфера H ⁺ , MES, а также другие потенциально важные анионы. Электроды показали примерно 10-кратную селективность в отношении Cl ^– по сравнению с анионами H ₂ BO и HCO (таблица 1).Мы обнаружили, что селективность в отношении Cl ^— по сравнению с сольватом изменялась с увеличением рН от 2,5 до 6,3 и в 63 раза при изменении рН раствора сольвата от 8,2 до 6,2 и 4,5 соответственно. MES существует в основном в виде цвиттер-иона при pH ниже его pKa, 6,15 (25°C), но существует в основном в виде аниона при pH выше его pKa (Good et al. , 1966). В этих условиях концентрация анионной формы МЭС при рН 8,2, 6,2 и 4,5 составляет 99,1, 50,0 и 2,2 мМ соответственно из 100 мМ МЭС, использованного для этого измерения.Используя эти значения, мы построили линейную модель зависимости активности Cl ^— от сольвата, y  = 17,6 x  - 1,7, и подсчитали, что LIX только в 2,4 раза более селективен в отношении Cl ^– , чем анионный форма МЧС (МЧС ⁻ ). Отрицательный заряд MES происходит от группы сульфоновой кислоты в молекуле. В то время как Fluka указывает пятикратную селективность этого LIX для Cl ^— по сравнению с метилсульфонатом, мы обнаружили гораздо меньшее значение, равное всего 1.в 3 раза (таблица 1).

Таблица 1.
Заявленные коэффициенты селективности для анионита 24899

Мешающий анион	Собственный LIX и	Уравновешенный LIX и	Fluka б
H 2 BO (pH 11.2)	−1,3
HCO (pH 8,2)	−0,9	−1,0	−1,4
МЭС (pH 4.5)	−2,0	−1,8
МЭС (pH 6,2)	−0,6	−0,8
МЭС (pH 8.2)	−0,2	−0,4
Метилсульфонат (рН 5,8)	−0,1	−0,1	−0,7
Ацетат (pH 6.8)		−1,3	−0,5
Пропионат (рН 8,7)		−1,0	−0,3
Глюконат (pH 6.5)		−1.2
H 2 PO4 − (pH 5.0)	−1.3
NO	+1.9	+2,2

• Значения приведены в виде log ₁₀ потенциометрического коэффициента селективности (K _Cl’B’ ), где «B» — анион, создающий помехи. Уравновешенный LIX относится к LIX, который был промыт питательной средой перед использованием, в то время как нативный LIX не был уравновешен питательной средой.
• ^a Значения, указанные в этой статье.
• ^b Значения предоставлены Fluka Chemical Co. (1991).

Мы проверили селективность Cl ⁻ по сравнению с другими возможными мешающими анионами и привели результаты в Таблицу 1. Значения pH, указанные рядом с анионом в столбце 1, являются значениями, полученными из наших растворов.Столбец 2 показывает селективность электродов, изготовленных с уравновешенным LIX, столбец 3 показывает селективность, определенную для электродов, изготовленных с уравновешенным средой LIX, а столбец 4 показывает селективности, указанные Fluka. LIX, уравновешенный средой, был необходим для снижения токсичности клеток (см. ниже). LIX имеет только 10-кратную селективность для Cl ^— по сравнению с ацетатом, пропионатом, глюконатом и одновалентным фосфатом. Удивительно, но LIX в 100 раз более селективен в отношении NO, чем Cl ^—.

Ингибиторы каналов Cl ^–, фуросемид, буметанид и SITS, действуют как интерференты (Chao and Armstrong, 1987), подобно некоторым анионам, перечисленным выше. Мы проверили четыре различных блокатора анионных каналов, DIDS, нифлумовую кислоту, NPPB и тамоксифен, чтобы определить, действуют ли они также как интерференты. На рисунке 1 показано влияние различных концентраций блокаторов каналов Cl ^– на реакцию Cl ^– LIX на повышение концентрации Cl ^–.DIDS при 10  мкм м значительно снизил реакцию Cl ^– LIX на изменения Cl ^– на 31% между 0,1 и 1,0  мм Cl ^–. При 100  мкм м DIDS значительно уменьшил отклик между 0,1 и 1,0  мм Cl ^— на 63% и 1,0-10,0 мм Cl ^— на 12%. DIDS не влиял на реакцию на Cl ^— между 10 и 100  мм Cl ^— при любой изученной концентрации. нифлумовая кислота, NPB и тамоксифен, по-видимому, не мешали обнаружению Cl ^—.В то время как NPPB и тамоксифен показывают точки, которые значительно отличаются от стандартных растворов Cl ^—, различия невелики. При 1  мк м NPPB отклик Cl ^— уменьшался с -60,7 до -57  мВ между 10 и 100  мм Cl ^— ( P  < 0,05). Аналогично, 50  мк м тамоксифена в растворах Cl ^– снижали ответ с –54,2 до –52,0  мВ ( P  < 0,05) между 1,0 и 10,0  мм Cl ^–, но не влияли на ответ при более низких значениях. Кл ^— .Измерения Cl ^— в присутствии 10  μ м NPPB не показали существенных отличий от стандартов Cl ^— .

Динамический отклик на Cl

⁻ в присутствии мешающих анионов

В присутствии мешающих анионов электроды могут демонстрировать более медленную реакцию на динамические изменения в Cl ^— , что приводит к значительно большей селективности, чем при определении отдельных растворов, описанном выше.В наших условиях самореферентности у электрода есть примерно 0,25  с, чтобы достичь равновесия на каждом полюсе смещения, прежде чем будут собраны данные. Временной отклик, достигающий 95% от его конечного значения ≥0,25   с, приведет к недооценке дифференциальной анионной активности и потока. Мы исследовали как влияние мешающих анионов на изменения отклика Cl ^—, так и временной отклик для измерения динамических изменений Cl ^—. Проточная система, включающая пипетку с тремя цилиндрами, использовалась для прохождения вариантов культуральной среды по поверхности Cl ^—-селективного LIX.Трехствольную пипетку периодически перемещали, чтобы подвергнуть неподвижный электрод воздействию различных концентраций Cl ^— . На рисунке 2(а) показана запись, в которой LIX подвергался воздействию культуральной среды с 50  μ м MES и 0,1, 1 или 10  мм KCl, а на рисунке 2(b,c) показано увеличение изменений от 10 до 1  мм. Cl ^— и 1–0,1  мм Cl ^— соответственно. Стационарные изменения показывают, что средняя разность потенциалов между 0,1 и 1 мм Cl ^— и 1 и 10 мм Cl ^—, измеренная четырьмя электродами, составляет -25.7 и -41,5 мВ соответственно. Без буфера значения немного выше, -26,6 и -46,1  мВ. Для сравнения, измерения, полученные в статических растворах только 0,1, 1 и 10  мм KCl с 5% маннита, дали разности потенциалов -40,4 ±   2,2 и -55,8 ±   0,6 мВ для 0,1–1 и 1–10 мм Cl ^— , соответственно. В проточной системе разности потенциалов еще больше уменьшаются по сравнению с ожидаемым нернстовским значением 59  мВ для 10-кратного изменения за счет увеличения концентрации буфера, как показано в таблице 2.Точно так же присутствие другого мешающего аниона, 1  мм NO, снижает реакцию электрода на изменения Cl ^— . Это указывает на то, что другие анионы в культуральной среде снижают реакцию электродов на 10-кратные изменения Cl ^— .

Потенциометрический отклик Cl ^— -селективного электрода на ступенчатые изменения Cl ^— в питательной среде.

(а) Прерывистое воздействие 10, 1 и 0.1 мм KCl в питательной среде заставляет электрод колебаться между -52, -7,5 и +21 мВ соответственно.

(b) Увеличение изменения от 10 до 1  мм KCl показывает быстрый 95%-й отклик около 10  мсек.

(c) Увеличение изменения от 1 до 0,1  мм KCl также показывает быстрое время отклика 95%, составляющее чуть более 15  мс.

Таблица 2.
Физические параметры электродов Cl ⁻ (24899) и H ⁺ (95293)

ЛИКС	Потенциальная реакция на Δ[Cl − ] (мВ)		Среднее время отклика на Δ[Cl − ] (мс)	Потенциальная реакция на Δ [H + ] (мВ) pH 5.5–6,5	Время отклика на изменение pH (мс)
	0,1–1,0  мм Класс	1,0–10 мм Кл
Класс − LIX (24899)
Без буфера a	−26,6 ± 1,5 (4)	−46.1 ± 0,8	24,3 ± 1,6	−0,3 ± 0,0 (4) б	НД
0,05 мм MES a	−25,7 ± 1,6 (3)	−41,5 ± 1,3	32.0 ± 4,5	−1,1 ± 0,2 (4)	216,7 ± 0,2
0,5 мм MES a	−17,0 ± 1,4 (4)	−37,0 ± 2,4	64,9 ± 9,4	−1.9 ± 0,0 (4)	87,3 ± 16,1
5 мм MES a	−10,2 ± 0,3 (4)	−33,5 ± 1,1	36,9 ± 12,9	−12,8 ± 1,2 (4)	24.7 ± 6,4
0,05 мм МЭС,	−9,2 ± 0,2 (4)	−32,6 ± 1,1	41,6 ± 0,7
5 мм БИС-ТРИС c				−4.9 ± 0,0 (4)	112,8 ± 29,4
0,05 мм MES Cl − свободный d				−0,71 ± 0,21 (4)	456.5 ± 102,2
H + LIX (95293)
0,05 мм MES a				−22,3 ± 2,2 (4)	1423,7 ± 170,3
LCDM и				−61.7 ± 0,2 (4)	155,6 ± 12,6
5 мм MES f	+0,5 ± 0,0 (4)	+3,5 ± 0,2		НД	НД

• ^a Среда состояла из (в мм) 0.05 Ca-глюконат, 1,6 H ₃ BO ₃ , 5% буфер сахарозы MES. KCl варьировали от 0,1, 1,0 и 10 мм для определения реакции Cl ^— LIX на Cl ^— при различных концентрациях буфера H ⁺ . При тестировании реакции на изменения H ⁺ использовали стандартную среду с 1 мм KCl.
• ^b Среда состояла из 1  мМ KCl, 5% раствора сахарозы. КОН добавляли для достижения конечного значения рН 5.5 и 6.5.
• ^c Стандартная среда с MES заменена на 5 мм BIS-TRIS. Серную кислоту использовали для доведения рН до 5,5, а КОН добавляли к среде с рН 5,5 для создания среды с рН 6,5.
• ^d Cl ^— свободную среду готовили путем замены Cl ^— глюконатом. КОН использовали для установления рН среды.
• ^e Низкокальциевая среда Дикинсона (LCDM) состояла из (в мм) 1 KNO ₃ , 0.13 Ca(NO ₃ ) ₂ , 0,16 H ₃ BO ₃ , 5  мМ раствор сольвата и 10% сахарозы до pH 5,5.
• ^f Среда состояла из 5 мм сольвата, 5% сахарозы, доведенной до pH 5,5 с помощью KOH, с различными концентрациями KCl.

Время отклика электрода на изменения концентрации анионов определяется как время, необходимое для достижения 95% ( t _95% ) среднего стационарного состояния.На рисунке 2(b,c) показаны стрелки измеренного потенциала непосредственно перед изменениями потенциала в ответ на Cl  ^—  и при 95 % среднего устойчивого изменения. Средние значения t _95% для различных условий приведены в таблице 2. В среднем значения t _95% между различными концентрациями Cl ⁻ не различались и были усреднены вместе для получения значений, перечисленных в Диаграмма. Среднее значение t _95% для изменений Cl ⁻ с различными концентрациями буфера и в присутствии 1 мм NO колеблется от 24 до 65 мсек.Это несущественные отличия для нашего метода самореферирования, при котором из обработки удаляются первые 30% сигнала. Эти 30% длятся 0,5 с и включают в себя перемещение зонда на 10  μ м со скоростью 40  μ м с ⁻¹ (0,25 с) и уравновешивание зонда в точке его перемещения (0,25 с). Временная реакция LIX на изменения Cl ^— достаточно быстрая, чтобы он достиг равновесия с новым химическим окружением к моменту начала регистрации данных.

Динамическая реакция на pH

Поскольку электрод способен обнаруживать депротонированное состояние буфера H ⁺ , он также способен косвенно обнаруживать изменения в H ⁺ . Поскольку большие потоки H ⁺ возникают вблизи кончиков пыльцевых трубок (Feijó et al. , 1999; Messerli et al. , 1999), важно охарактеризовать эту чувствительность, чтобы определить, в какой степени она ответственна за наблюдаемые сигналы.Динамические изменения pH были определены для Cl ^—-селективного LIX, аналогичные динамическим изменениям для Cl ^—, обсуждавшимся выше. Здесь LIX подвергали воздействию двух растворов культуральной среды с pH 5,5 и 6,5 с различными концентрациями MES-буфера. Сводка результатов приведена в таблице 2. Электрод обнаружил разницу в −12,8  мВ между pH 5,5 и 6,5, когда присутствовал 5  мм MES, но только разницу в −1,9 и −1,1  мВ в присутствии 0,5 и 0,05 MES. Электрод обнаружил -4.Разница в 9  мВ между pH 5,5 и 6,5, когда в качестве буфера использовался 5  мм BIS-TRIS, буфер, который не несет отрицательного заряда. Для определения pH-чувствительности самого электрода удаляли все компоненты среды, кроме 1  мМ KCl и 5% сахарозы. Значение рН устанавливали с помощью КОН, и оно оставалось стабильным в течение короткого периода измерения. В этих условиях мешающие анионы должны быть сведены к минимуму. В этой простой среде мы обнаружили разницу в 300- мк В между рН 5,5 и 6,5. КОН был протестирован на загрязнение анионами с помощью анионообменной колонки Dionex, но других анионов обнаружено не было.Около 95  мк В из разницы 300  мк В можно объяснить различиями в концентрации HCO при разных pH. HCO изменится от 1,8 до 18,2  μ м, между растворами с pH 5,5 и 6,5, при условии, что атмосферный CO 0,0376% ₂ . Это указывает на то, что Cl ^— LIX 24899 действительно имеет небольшую чувствительность к pH в 1   мм Cl ^— . Время отклика на эти изменения pH увеличилось с 24,7 мс в 5-мм MES до 87,3 и 216,7 мс в 0,5 и 0,5.05 мм МЭС. Большая разница в этих временных откликах не будет обнаружена нашей системой по причине, описанной выше. Реакция электрода на Cl ^— или сольвент-сульфид является достаточно быстрой, так что селективность по анионам во время самореферирования такая же, как и при определении отдельных растворов.

Динамическое измерение H

⁺ LIX до pH и Cl ⁻ изменений

Поскольку Cl ^— LIX может косвенно обнаруживать градиенты H ⁺ , было необходимо пересмотреть чувствительность H ⁺ LIX (95293), поскольку электроды, изготовленные с этим LIX, использовались для измерения внеклеточного H ⁺ . градиенты вокруг пыльцевых трубок (Feijó et al., 1999; Мессерли и др. , 1999). Результаты показаны в нижней части таблицы 2. Анализатор H ⁺ LIX обнаружил только разницу в −22,3  мВ между pH 5,5 и 6,5 при использовании культуральной среды Feijó et al. (1999) и Zonia et al. (2002) (в мм): 0,050 сольват, 1 KCl, 0,05 CaCl ₂ , 1,6 H ₃ BO ₃ и 5% сахарозы. Время отклика электрода было очень долгим, 1,4   с. В начале обмена средами иногда наблюдался недолет, который длился от 0 до 200  мс.Мы не смогли определить, было ли это механическим артефактом, вызванным потоком, или произошло из-за быстрого химического изменения на поверхности электрода. Для сравнения мы также охарактеризовали изменения H ⁺ LIX в зависимости от pH в среде Дикинсона с низким содержанием кальция, которую мы использовали ранее (Messerli et al. , 1999), состоящей из (в мм): 5 MES, 1 KNO ₃ , 0,13 Ca(NO ₃ ) ₂ , 0,16 H ₃ BO ₃ и 10% сахарозы. Электрод измерил слегка сверхнерстовский отклик с -61.Отклик 7 мВ между pH 5,5 и 6,5 со средним значением t _95% 155,6 мсек. Мы также проверили, может ли H ⁺ LIX ощущать изменения в Cl ^— . Мы использовали упрощенную среду, состоящую только из 5 мМ MES и 5% сахарозы, установленной на pH 5,5, с КОН, содержащим 0,1, 1,0 и 10 мМ KCl. LIX измерял +0,5 мВ между 0,1 и 1 мм KCl и +3,5 мВ между 1 и 10 мм KCl. Чувствительность к Cl ^— привела бы к отрицательному потенциалу с увеличением Cl ^— .Эти данные могут указывать на то, что селективность H ⁺ LIX к изменениям в K ⁺ выше, чем заявлено производителем, по крайней мере, в этих условиях.

Колеблющаяся дифференциальная концентрация анионов отстает от колебаний роста

Определив ограничения Cl ^— -селективного LIX, мы затем нанесли на карту очевидные изменения в Cl ^— вокруг растущих пыльцевых трубок. Сразу после изготовления LIX оказался токсичным для клеток.Калибровка микроэлектродов проводилась перед экспериментами в 1, 10 и 100 мМ растворах KCl, что занимало менее 10   мин. В течение нескольких минут после калибровки измерения, проведенные в пределах 20  мкм м от кончика пыльцевой трубки, вызвали немедленное прекращение роста и более медленную потерю прозрачной зоны. Электроды, загруженные колонками 10–20  мк м анионного LIX, переставали быть токсичными для клеток после пребывания в культуральной среде в течение 30–60 мин. Эти электроды были не такими стабильными, как электроды, изготовленные с длиной колонки LIX 100–150  мк м.Однако даже после нескольких часов пребывания в культуральной среде микроэлектроды LIX с длинной колонкой все еще оставались токсичными для клеток. Уравновешивание LIX не требовалось для электродов, изготовленных из промытого LIX. Гидрофобная LIX и водная среда легко отделялись центрифугированием. 20- мкл л LIX промывали пятью сменами по 1 мл культуральной среды. LIX, который был уравновешен культуральной средой, не обладал другой селективностью в отношении Cl ^– или других протестированных анионов по сравнению со свежим LIX, как показано выше в Таблице 1, и больше не был токсичен для клеток.

Используя этот Cl ^— -селективный LIX, различия в концентрации анионов были измерены вблизи зерен, стержней и кончиков растущих пыльцевых трубок. Мы сообщаем об измерениях как дифференциальное напряжение, зависящее от концентрации анионов, собранное вблизи клетки и на расстоянии 10  мк м от поверхности клетки, а не как поток конкретного иона из-за отсутствия селективности зонда и наших оговорок в объявление любого отдельного аниона первичным анионом, что приводит к различиям в концентрации анионов вблизи поверхности клетки.Отрицательный дифференциальный потенциал указывает на более высокую концентрацию анионов вблизи клетки. В 50  μ м MES-буфере дифференциальный потенциал составил в среднем +175 ± 54  μ В при перемещении зонда между двумя положениями, которые находились на расстоянии 10 и 20  μ м от поверхности зерен ( n  = = ). Отмечено, что сигнал варьировался как минимум в два раза в разных точках по поверхности зерна. Дифференциальная концентрация анионов на участках зерна с нижележащей вакуолью обычно была меньше, чем дифференциальная концентрация анионов вблизи поверхностей с нижележащей цитоплазмой.Дифференциальная концентрация анионов также оказалась положительной в положении 50–100  мк м вверх по стволу трубки от зерна. За растущей вершиной дифференциальная концентрация анионов приводила к разности потенциалов +167 ± 68  мк В ( н  = 3 трубок) на близком расстоянии 5  мк м от поверхности трубки. Во время колеблющегося роста вблизи кончиков растущих были обнаружены колеблющиеся дифференциальные концентрации анионов. На рисунке 3(a–c) показаны репрезентативные следы, собранные из пробирок, растущих в среде, содержащей 50  мк м, 0.буфер MES 5 мм и 5 мм соответственно. Клетка на рисунке 3(a), буфер 50  мк м, имела низкоамплитудные колебания роста при высокой базовой скорости роста и высокой базовой разнице в концентрации анионов между двумя точками отклонения примерно от –300 до –400  μ В. В буфере 50  μ м H ⁺ дифференциальная концентрация анионов приводила к средней разности пиковых напряжений −908 ± 224  μ В ( n  = 5 пробирок) и -380 ± 119  мк В.Если предположить, что этот сигнал связан только с анионом Cl ^— , средний пиковый выброс Cl ^— на клеточной поверхности будет 2853 ± 690 пмоль см ^-2   с ^-1 , в то время как средний выброс будет равен 951 ± 366 пмоль см ⁻²  сек ⁻¹ . Поток рассчитывается с использованием субнернстовского наклона, -41,5  мВ, определенного для изменений концентрации Cl ^— в культуральной среде. На рисунке 3(b) показаны измерения на ячейке с регулярными колебаниями в буфере 0,5  мм H ⁺ , с фоновым сигналом, собранным на расстоянии 100  мкм м от ячейки, начиная с 450 с.Разница в потенциале, измеренная в самой низкой точке дифференциальной концентрации анионов, находилась в диапазоне от -20 до -50  мк В. Клетки в 0,5 мм буфере H ⁺ имели среднее пиковое дифференциальное напряжение от -566°С± 111  мк В. и среднее дифференциальное напряжение -126 ± 10  μ В ( n  = 5). Дифференциальная концентрация анионов в основании колебаний также находилась в пределах от -5 до -50  мк В. Среднее дифференциальное напряжение на пиках колебаний в 5 мм буфере H ⁺ составляло -438 ± 105  μ В при среднем дифференциальном напряжении −94 ± 26  μ В в 5.0 мм MES ( n  = 5 трубок).

Осциллирующая дифференциальная концентрация анионов во время осциллирующего роста. Измерения скорости роста и концентрации анионов были получены для пробирок, растущих в идентичных средах, за исключением 50  μ м (а), 0,5  мм (б) и 5,0  мм (в) буфера H ⁺ , MES. Разница в концентрации анионов между двумя точками, отстоящими друг от друга на 10  мкм и м, представлена ​​как дифференциальное напряжение, зависящее от концентрации анионов.Большее отрицательное напряжение указывает на более высокую концентрацию анионов вблизи поверхности клетки, чем на расстоянии 10  мк м.

На рис. 4 показан средний анализ взаимной корреляции для всех трех условий. Увеличение колебательных дифференциальных анион концентрация отстают колебания роста на 8,2 ± 0,9 с ( N = 5 труб), 9,1 ± 0,9 с ( N = 5 трубок) и 6,3 ± 0,6 с. ( N = 5 трубок) для клеток, растущих в 50  мк м, 0.Буфер MES 5 мм и 5,0 мм соответственно. Средний период колебаний был короче в 50  μ м буфере, 19,8 ±1,4 с, по сравнению с периодами 41,3 ± 4,6 и 48,4 ± 12,5 с в буфере 0,5 и 5 , соответственно. Это соответствует отставанию по фазе 153°С ± 20°, 80°С ± 5° и 54°С ± 8° при трех концентрациях буфера. Пыльцевые трубки также росли с разной скоростью в разных средах. Клетки в буфере 50  мк м росли быстрее, 0,33±0,02  мк м с ^-1 , чем клетки в 0.5 мм MES, 0,27 ± 0,02 ( р <0,05; однохвостый T -Test) и клетки в 5,0 мм, 0,24 ± 0,03 мкл мс ^-1 , ( P <0,05; один -хвост т -испытание). Не было существенной разницы в пиковой скорости роста клеток в любом из трех условий.

Взаимно-корреляционный анализ колеблющегося роста и колеблющейся дифференциальной концентрации анионов. Этот анализ показывает, что в 50  μ м, 0.5 мм и 5,0 мм буфер H ⁺ , колеблющийся кажущийся отток анионов отставал от колебаний роста на 7,9   с в среднем. Взаимную корреляцию проводили с отрицательным сигналом дифференциальной концентрации анионов, так что максимальное положительное значение корреляции соответствует максимальной корреляции между кажущимся оттоком анионов и ростом.

Дифференциальные измерения концентрации анионов также проводились на пыльцевых трубках в отсутствие добавленного Cl ⁻ .Если Cl ^— является основным компонентом дифференциальной концентрации анионов, то можно ожидать, что удаление Cl ^— значительно снизит измеренное дифференциальное напряжение, поскольку внутренние запасы Cl ^— истощаются. Вместо солей Cl ^— использовали глюконатные соли Са ²⁺ и К ⁺ . В этих условиях датчик измерил разницу в -0,71  мВ между средой, не содержащей Cl ^—, при pH 5,5 и средой, не содержащей Cl ^—, при pH 6.5 с временным откликом 456  мс (таблица 2). Измерения на пыльцевых трубках, выращенных в свободной среде Cl ^— , показывают колеблющиеся дифференциальные концентрации анионов с характеристиками, аналогичными характеристикам клеток, выращенных в 1,1 мм Cl ^— . Средний период колебаний аниона составил 23,5±5,7 сек, а пиковое дифференциальное напряжение -796±145  мк В (четыре трубки). Мы приводим эти результаты с оговорками, потому что анионообменник Cl ^— уже демонстрирует субнернстовский потенциал в среде, когда Cl ^— присутствует в концентрации между 0.1 и 1  мм, а плохой ответ может усугубляться даже при более низких концентрациях Cl ^—.

Cl

⁻ концентрации в среде и клетках

Многие исследования роста пыльцевых трубок лилий до Zonia et al. (2002) проводили в средах без добавления Cl ^— (Brewbaker and Kwack, 1963; Messerli and Robinson, 1997, 1998; Messerli et al. , 1999, 2000; Pierson et al. , 1995; Rathore и др., 1991; Weisenseel and Jaffe, 1976). Единственный Cl ^— в этих средах мог появиться либо в результате загрязнения другими реагентами, либо из самой пыльцы. Мы использовали ионный хроматограф Dionex для определения концентрации Cl ^— в среде «Cl ^— , не содержащей» и в пыльцевых зернах. На рисунке 5 (а) показан стандарт 100   90 505 мкм 90 507 м Cl  ^– , обозначенный номером. 1, на рисунке 5(b) показана среда «Cl ^— , не содержащая», а на рисунке 5(c) показана среда «Cl ^— , не содержащая» плюс 100  мк м Cl ^— , где Cl ^{− Пик} также обозначен номером.1. Пик сульфата обозначен цифрой. 2 и нет. 3, в то время как неизвестный анион обозначен номером. 1 и нет. 2 на рисунке 5(b,c) соответственно. Пик Cl ^— наблюдался при 1,34 и 1,39  мин в стандарте Cl ^— и среде, легированной Cl ^— , «Cl ^— — не содержавшей» среде, но такого пика не наблюдалось в среде «Cl ^— не содержащей». ‘ средний. Глюконат использовали в качестве аниона в среде, не содержащей Cl ^— , и он может объяснить пик, начинающийся с 1 мин. Для среды «без Cl ^—» наблюдалось небольшое плечо на уровне 1.38 мин, что может представлять собой пик Cl ^—. Используя самое высокое значение в диапазоне времени удерживания 1,34–1,39 мин, мы рассчитываем конечную верхнюю предельную концентрацию 30,7  мк мкл Cl ⁻ в среде, не содержащей Cl ⁻ .

Измерение Cl ⁻ в средах и пыльцевых зернах. Ионную хроматографию использовали для измерения абсолютного уровня Cl ^— в среде «Cl ^— , не содержащей» и в пыльцевых зернах.Стандарт 100  мкм м Cl ^— (а) показывает чистый пик при 1,39 мин, в то время как питательная среда без добавления Cl ^— (b) показывает только плечо от гораздо более сильного сигнала, который ему предшествует. Cl ^— (100  мк м) добавляли к среде, не содержащей Cl ^— (c), чтобы определить положение пика Cl ^— . Наибольшая концентрация Cl ^— в среде, в которую не добавляли Cl ^— , составляет ≤31  мк м.кв. Лизированные пыльцевые зерна были источником многих измеряемых анионов (d).Пик нет. 1 показан пик Cl ^—, который использовался для определения среднего уровня 21,8 pg Cl ^— на зерно. Многие из профилей, возникших из лизата пыльцевых зерен, не были идентифицированы.

Содержание Cl ^— в зерне определяли путем лизиса зерен в дистиллированной воде после пятикратного ополаскивания зерен равным объемом дистиллированной воды. На рисунке 5(d) показано содержание анионов в лизированных пыльцевых зернах. Пик на нет.1 – содержание Cl ⁻ , что соответствует 9,8  мк г мл ⁻¹ или 21,8  пг  зерна ⁻¹ , из 4,5 × 10 ^{0 0 07 4 клеток}  При таком небольшом количестве Cl ^— в каждом зерне, даже если 10 ⁴ зерен высвобождают весь свой Cl ^— в 3 мл культуральной среды, используемой для каждого эксперимента, конечная концентрация Cl ^— будет только увеличение на 1,6  μ м. Как правило, на чашку для культивирования приходилось менее 500 зерен.Мы не обнаружили различий в содержании Cl ^— между средой «Cl ^— без» и средой «Cl ^— без» с нормальным количеством проросшей пыльцы.

Пик нитратов приходится на №. 5 (рис. 5d), а пик сульфата приходится на номер 11. Другие пики нельзя было идентифицировать по неорганическим анионам в стандартных растворах. Как показано для глюконата (рис. 5b,c), органические анионы также могут быть обнаружены колонкой и могут способствовать возникновению дополнительных пиков.

Обсуждение

Тщательная характеристика жидкого ионообменника Cl ⁻ -селективного (24899) на основе хлорида триоктилпропиламмония в 1,2-диметил-3-нитробензоле показывает, что он в целом имеет низкую селективность по отношению к анионам. На самом деле его правильнее называть NO-селективным LIX, так как он имеет на два порядка большую селективность по нитратам, чем Cl ^—. Этот «Cl ^—-селективный LIX» имеет лучшую селективность в отношении NO по сравнению с Cl ^—, чем NO-селективный LIX (72549), продаваемый Fluka.Cl ^— -селективный электрод также является хорошим детектором сульфонатных групп, о чем свидетельствует его способность обнаруживать метилсульфонат почти так же хорошо, как Cl ^— , а также сульфонатные группы в буфере H ⁺ , MES (таблица 1). и блокировщик каналов Cl ^–, DIDS (рис. 1). Сульфонатная группа MES сохраняет свой отрицательный заряд, в то время как азот теряет свой H ⁺ при более высоком pH. Следовательно, MES, в первую очередь цвиттерион ниже своего pKa, становится анионом выше своего pKa.Эта косвенная чувствительность к рН Cl  ^—  -селективного LIX обусловлена ​​его плохой анионной селективностью, которая составляет лишь примерно порядок величины для Cl  ^– по сравнению с любым из других протестированных анионов (таблица 1). Альтернативный Cl ^— -селективный LIX (24902), продаваемый Fluka, является непосредственно чувствительным к pH, производя реакцию почти 25 мВ на изменение на порядок концентрации H ⁺ в 1  мм Cl ^— (SS Garber). , Университет медицины и науки Розалинды Франклин, Чикаго, Иллинойс, США, личное сообщение).Коэффициенты селективности в таблице 1 были определены посредством статических измерений и не являются лучшим представлением селективности во время самореферентных измерений, в которых динамический отклик на различные анионы может изменить коэффициенты селективности. Мы исследовали влияние динамического отклика на анионы, сравнивая временной отклик электрода на изменение концентрации Cl ^— и буфера H ⁺ , MES. В то время как стационарная реакция электрода на Cl ^– значительно изменилась с увеличением концентрации сольвата и NO, временная характеристика для измерения изменений Cl ^– не изменилась (таблица 2), оставаясь в диапазоне 24–65 мсВременная реакция электрода показала большие различия при изменении анионной МЭС. При разнице рН 5,5–6,5 на электрод воздействовали разностью концентраций анионного МЭС 0,91–3,5  мм (5  мм МЭС), 91–350  мк мкМ (500  мк мМЭС) и 9,1–35  мкМ. μ м (50  μ м МЭС). Время отклика на МЭС было самым коротким, 24,7 мс, у 5-мм МЭС и самым длинным, 216,7 мс, у самой низкой концентрации МЭС. Электрод Cl ^— реагировал на изменения в Cl ^— почти в семь раз быстрее, чем изменения в анионном МЭС.Однако в наших условиях измерения эта разница во временной реакции не повлияет на селективность. У зонда, движущегося с частотой 0,3 Гц, есть 1,66 с, чтобы переместиться из одной точки отклонения в другую и собрать данные в новом положении. Первые 30 % этого периода времени игнорируются, так как это время, отведенное для перемещения зонда и установления равновесия в новом положении. Двигаясь со скоростью 40  μ м сек ⁻¹ , зонду требуется 0,25 сек, чтобы достичь нового положения, после чего у него есть еще 0.25 сек, чтобы уравновесить новую концентрацию. Это достаточное время для того, чтобы электрод достиг стационарного состояния с новой концентрацией Cl ^— или анионного MES, даже при 50  μ м MES, при котором он достиг 95% своего стационарного значения за 217  мсек. Затем среднее значение следующих 1,16 с полупериода используется для измерения активности. Можно опасаться, что при нормальных условиях диффузия на поверхность электрода может значительно увеличить временной отклик. Однако диффузия к центру микроэлектрода с размером кончика 4  мкм м займет всего около 0.33 мс для Cl ⁻ и 1,0 мс для МЭС (для трехмерной диффузии, t  =  L ² /6 D , где L размер наконечника и радиус наконечника Коэффициент диффузии, 2.0 × 10 ^-5 см ^-1 SEC ^-1 для CL ^— и 0,66 × 10 ^-5 см ² SC ^-1 для MES (BERG, 1983). От Эти данные позволяют сделать вывод, что коэффициенты селективности, измеренные с помощью метода раздельных растворов, не изменяются во время самореферентных измерений, и что Cl ^— -селективный LIX лишь примерно на порядок более селективен в отношении Cl ^— , чем большинство другие анионы.

Затем было необходимо проверить чувствительность Cl ^— H ⁺ LIX, поскольку любая чувствительность Cl ^— может быть неверно истолкована как изменение H ⁺ , если существуют потоки Cl ^— . Мы исследовали селективность H ⁺ для H ⁺ LIX и обнаружили, что электрод плохо себя ведет в среде для культивирования пыльцы, используемой для этих исследований потока Cl ^— , которая идентична среде, используемой Feijó et al. (1999) для исследований потоков H ⁺ и Zonia et al. (2002) для исследований потока Cl-. Он имел субнернстовскую реакцию на H ⁺ всего -22,3 мВ между pH 5,5 и 6,5 и очень длительный временной отклик 1,4 с. В этой среде должен быть мешающий ион, которого нет в среде Дикинсона с низким содержанием кальция, которую мы использовали ранее (Мессерли и др. , 1999), поскольку электрод H ⁺ реагировал в этой среде изменением на -61,7  мВ. от рН 5,5 до 6.5 и время отклика 156  мс. Из-за плохой реакции электрода H ⁺ в культуральной среде, используемой в этих исследованиях потока Cl ^— , мы использовали упрощенную среду для определения селективности Cl ^— H ⁺ LIX. Небольшие, но все более положительные потенциалы были зарегистрированы H ⁺ LIX для повышения концентрации KCl, что указывает на то, что H ⁺ LIX не сильно реагирует на изменения Cl ^— , но может реагировать на изменения K ⁺ .Дальнейшее исследование H ⁺ LIX в этих питательных средах может помочь объяснить расхождения между предыдущими измерениями потока H ⁺ у Feijó et al. (1999) и Messerli et al. (1999).

Охарактеризовав низкую селективность электрода, мы нацелились на измерение потоков Cl ⁻ из растущих пыльцевых трубок лилий, но с большими оговорками в отношении интерпретации результатов. Кажущийся приток Cl ^— измеряли вблизи поверхности пыльцевых зерен, вдоль стержня трубки рядом с зерном и вдоль стержня сразу за кончиком растущей пыльцевой трубки.Кажущийся отток Cl ^— измеряли на кончике, а колебания кажущегося оттока Cl ^— обнаруживали на кончиках трубочек лилий, которые росли колебательно. Среднее пиковое дифференциальное напряжение, зависящее от концентрации анионов, измеренное анионообменным электродом, составило 908  μ В, что указывает на выброс Cl ⁻ , равный 2850 пмоль см ⁻²  сек ⁻¹ , при условии, что градиент анионов на самом деле Cl ^— . Мы обнаружили, что изменения дифференциальной концентрации анионов в пыльцевых трубках лилий отстают от роста на 7.9 ± 1,4 сек в среднем для трех различных концентраций буфера H ⁺ . Увеличение концентрации буфера H ⁺ оказало поразительное влияние на рост пробирок за счет увеличения среднего периода колебаний с 20 до 41 и 48   с после двух 10-кратных увеличений концентрации буфера. Это изменило фазовое соотношение анионных и ростовых колебаний, несмотря на то, что временной лаг кажущегося выхода анионов сильно не изменился. С учетом этого отставание по фазе составило 153°, 80° и 54° на 50  мк м, 0.Буферы 5 мм и 5,0 мм соответственно. Пиковое временное отставание в кажущемся оттоке анионов аналогично пиковым временным задержкам, обнаруженным для H ⁺ , 11   с, K ⁺ , 14   с, и Ca ²⁺ 13   с, которые соответствуют фазовым задержкам 103 °, 100° и 123° соответственно (Messerli et al. , 1999). Поскольку изменения концентрации буфера значительно изменяют средний период колебаний роста, небольшие расхождения между фазовыми запаздываниями, о которых сообщалось здесь, и в более ранней работе, могут быть объяснены различиями в среде, в частности, вдвое меньшим количеством сахарозы и Ca ²⁺ , В 100 раз меньше буфера H ⁺ , сольвата и в 10 раз больше борной кислоты.Изменения концентрации Ca ²⁺ , борной кислоты, сахарозы и сольвата изменяют частоту колебаний в пыльцевых трубках лилий (Holdaway-Clarke et al. , 2003; Messerli and Robinson, 2003).

Временное перекрытие предполагаемых потоков Cl ^— с другими измеренными потоками наряду с плохой селективностью LIX Cl ^— заставило нас предположить, что зонд не измерял Cl ^— . Наши сомнения по поводу приписывания дифференциальных напряжений, измеренных анионообменником, еще больше усилились тем фактом, что пиковые дифференциальные напряжения, измеренные на кончиках пыльцевых трубок, не изменились при удалении среды Cl ^—.Хотя этот результат подлежит другим интерпретациям, самая простая интерпретация, требующая наименьшего количества предположений, заключается в том, что дифференциальные напряжения не связаны с истечением Cl ^— . Мы рассмотрели возможность того, что большая часть кажущейся разницы концентраций анионов связана с измерением LIX Cl ^— изменений в ионном состоянии буфера H ⁺ , MES, наряду с другими слабыми кислотами, включая бикарбонат. Если зонд действительно измерял различия в MES/MES ^— из-за градиента H ⁺ , то мы должны быть в состоянии обнаружить кажущийся приток анионов везде, где мы обнаруживали отток H ⁺ , и кажущийся отток анионов везде, где мы обнаруживали H ⁺ приток.Это, безусловно, так. Истечение H ⁺ было измерено из зерна, области вдоль трубки сразу вверх по стволу от зерна (Messerli et al. , 1999), и было измерено за верхушкой роста в присутствии 50  μ м Буфер H ⁺ от Feijó et al. (1999). Мы измерили приток анионов в каждом из этих регионов, а также Zonia et al. (2002) сообщается о притоке Cl ^— в области за верхушкой роста. Кроме того, на кончике происходит осциллирующий приток H ⁺ (Feijó et al ., 1999; Мессерли и др. , 1999) и на кончике измеряют колебательный кажущийся выброс анионов.

В питательной среде, содержащей 50  мк м MES, Cl ^— LIX реагировал на изменение pH на одну единицу, 5,5–6,5, изменением своего выхода на 1,1 мВ. Среднее дифференциальное напряжение, измеренное на пиках колебаний, составило 908  μ В. Если предположить, что поток Cl ⁻ отсутствует и что электрод косвенно воспринимает изменения pH, то можно было бы ожидать измерения изменения pH от 5.от 5 до 6,3 на расстоянии 10- мкм м. Фейо и др. (1999) сообщают, что при выращивании в буфере 50  мк м можно обнаружить изменения рН примерно на 0,5 единицы рН на расстоянии 10- мк м вблизи кончика пробирки. Это примерно та разница pH, которую мы ожидаем от потоков H ⁺ , измеренных Messerli et al. (1999) после конвертации с 5 мм на 50  мк м буферная емкость. Разница в единицах pH 0,8, предсказанная для анионообменника, больше, чем 0.Обсуждается разница в 5 единиц рН, что указывает на возможность высвобождения анионов. Конечно, мы ожидали бы измерить высвобождение бикарбоната (pKa 6,35) из дышащей клетки и изменения ее анионного состояния из-за большого потребления H ⁺ во время колебаний. Удаление MES уменьшит величину анион-зависимого дифференциального напряжения, но не устранит чувствительность электрода к pH. Аналогичным образом, замена 5 мм MES на 5 мм BIS-TRIS, буфер, не воспринимающий отрицательный заряд, не устранила pH-чувствительность электрода Cl ^— в культуральной среде, тем самым устранив возможное решение проблемы помех MES.

Хотя нам удалось обнаружить колебательные изменения в дифференциальном напряжении, зарегистрированные селективным электродом Cl ^– вблизи пыльцевых трубок лилий, некоторые другие наши результаты значительно отличались от результатов Zonia et al. (2002). Мы обнаружили совсем другую фазовую зависимость между кажущимися потоками анионов и ростом лилии. Мы обнаружили, что потоки анионов отстают от роста на 7,9  с в среднем у лилии, в то время как они не обнаружили фазового изменения у табака и не сообщили о временной зависимости у лилии.Нам не удалось подтвердить динамическую селективность Cl ⁻ анионообменника на 3 порядка, заявленную Zonia et al. (2002). Мы предоставляем доказательства того, что большинство селективностей были ≤1 порядка, как и те, о которых сообщил производитель. Динамический отклик на Cl ^— по сравнению с MES в наших условиях измерения не изменил селективность по MES, первичному мешающему веществу. Мы также обнаружили, что ингибиторы каналов Cl ^—, NPPB и нифлумовая кислота не мешали обнаружению Cl ^—, в то время как DIDS значительно мешал обнаружению Cl ^—.Реакция электродов на Cl ^— снизилась на 63% в среднем между 0,1 и 1  мм Cl ^— в присутствии 100  мкм м DIDS. Этот результат можно использовать для объяснения приблизительно 80-процентного снижения выделения Cl ^– из трубки пыльцы табака в присутствии 80  μ м DIDS, измеренного Zonia et al. (2002). Их среда для выращивания табака содержала только 0,4  мм Cl ^—. Добавление такого большого количества DIDS к более низкой фоновой концентрации Cl ^— по существу ослепило бы электрод от изменений в Cl ^— и замаскировало бы различия других анионов.

Если предположить, что анионообменник действительно измеряет потоки Cl ⁻ , возникают некоторые тревожные последствия. Пыльцевые трубки лилий сохраняют одинаковую среднюю скорость роста в буфере MES 5 мм независимо от того, выращиваются ли они в среде с 1,1 мм Cl ^–, 0,24 ± 0,03  мк м сек ^–1 (эта статья) или в среде только с уровнями загрязнения Cl ^—, показанный здесь, имеет верхний предел 31  μ м, 0,24 ± 0,01  μ м сек ^-1 (Messerli et al., 2000). Сами пыльцевые зерна не способны изменить концентрацию Cl ^— в среде при нормальных условиях роста. Таким образом, снижение Cl ^— в 39 раз не влияет на скорость роста пыльцевых трубок лилий. Это подтверждает предыдущее сообщение о том, что прорастание пыльцы лилий и рост трубочек полностью не зависят от внеклеточных неорганических анионов, включая Cl ^— (Weisenseel and Jaffe, 1976). Хотя могут присутствовать загрязняющие уровни Cl ^–, неясно, как внутриклеточные уровни Cl ^– могут поддерживаться перед лицом таких огромных потерь при наличии лишь следовых уровней Cl ^– в среде для купания.Зония и др. (2002) сообщается о притоке Cl ^— в среду, содержащую 1,1 мм Cl ^— . Если потоки Cl ^— являются важным компонентом роста пыльцевых трубок, как может происходить нормальный рост в отсутствие добавленных Cl ^— ? Мы показали здесь, что уровни загрязнения Cl ^— довольно низки и что пыльцевые зерна не имеют больших запасов Cl ^— , поэтому внутриклеточный Cl ^— будет быстро истощаться сообщаемыми потоками.Небольшое количество Cl ⁻ в пыльцевых трубках лилий было бы израсходовано за 2,3 мин, если предположить, что среднее количество Cl ⁻ составляет 951 пмоль см ⁻²  сек ⁻¹ из вершины полусферы радиусом 7,5 μ0 м 9090 нет поглощения Cl ⁻ .

Кроме того, несмотря на то, что открытие каналов Cl ^– было предложено для того, чтобы вызвать выделение Cl ^– в табаке (Zonia et al. , 2002), такие каналы не были обнаружены в ходе исследований пыльцы лилий с применением пластыря и зажима. зерна или протопласты кончиков пыльцевых трубок, Dutta and Robinson (2004).Они охарактеризовали спонтанный канал K ⁺ , активируемый растяжением канал K ⁺ и активированный растяжением канал Ca ²⁺ , но не анионный канал, несмотря на эксперименты, разработанные специально для обнаружения анионных каналов. Следовательно, любое движение анионов через мембрану должно происходить через мембранные переносчики или обменники, а не через каналы.

Третьим вопросом для рассмотрения является то, что массовый выброс Cl ⁻ на кончике, как ожидается, будет иметь значительные электрические последствия.Отток значительно увеличивает расхождение между измерениями суммарного ионного тока и отдельными измерениями ионных потоков, описанными в Messerli et al. (1999). Некомпенсированный выход Cl ^– через ионный канал, предложенный Zonia et al. (2002), из 6000 пмоль см ^-2  сек ^-1 составляет чистый ввод электрического тока около 600  мк А см ^-2 . Прямые измерения чистых колебаний притока тока не превышают 0.5  мк А см ⁻² (Messerli and Robinson, 1998; Weisenseel et al. , 1975). Если имеет место большой выброс Cl ^–, должен также иметь место еще не обнаруженный выброс катиона или приток другого аниона той же величины, что и зарегистрированный выброс Cl ^–. Истечение катиона только усложнит поддержание осмотического давления, что сделает это решение маловероятным, в то время как эквивалентный приток анионов кажется невозможным, поскольку единственными другими анионами в среде являются анионные формы буфера H ⁺ , 0.3  мк м борат-анион, H ₂ BO и 1,8  мк м HCO при pH 5,5. Точно так же массивный отток Cl ^— должен деполяризовать мембранный потенциал. Мы ожидали бы наблюдать большие осциллирующие деполяризации мембранного потенциала, соответствующие открытию каналов Cl ^— на кончике, но такие деполяризации не были обнаружены.

Таким образом, мы заключаем, что самореферентные разности напряжений, обнаруженные коктейлем Fluka 24899 LIX, не представляют собой потоки Cl ⁻ .Этот вывод основан на плохой селективности LIX в условиях, в которых он первоначально использовался, и на несоответствии с большим количеством хорошо подтвержденных физиологических данных. Вместо этого мы заключаем, что сигналы, обнаруженные электродами, построенными из этого LIX, в первую очередь связаны с градиентами анионной формы буфера, которые образуются вторично по отношению к хорошо известным большим градиентам pH, которые сопровождают рост пыльцевых трубок. Наши результаты также подтверждают необходимость определения характеристик ионоселективных электродов в среде, в которой они будут использоваться.Это особенно актуально для биологов растений, поскольку среды для купания растительных клеток сильно отличаются от тех, которые используются для клеток животных, но опубликованные характеристики LIX часто проводят в условиях, подходящих для клеток животных.

Экспериментальные процедуры

Электродная конструкция

Ионоселективные микроэлектроды изготавливали путем вытягивания тонкостенного боросиликатного стекла до наконечников 1–2  мкм мкм, сушки при >200°C в течение ночи, покрытия N,N-диметилтриметилсилиламином (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США). ) при >200°C в течение 30–60 мин и сушке в течение >2 ч при >200°C.Силанизированные микроэлектроды обратно заполняли 100 мМ KCl, 10 мМ MES, pH 5,5, а затем на кончике заполняли Cl ^—-селективным жидким ионообменным коктейлем A (24899; Fluka; Sigma-Aldrich). Электроды давали более стабильные потенциалы в течение более длительных периодов времени при длине анионселективной колонки 100–150  мк м. Электрод сравнения состоял из полуэлемента Ag/AgCl, соединенного с ванной через 100-мм мост из лимонной кислоты, установленный на pH 5,5 с KOH во время измерения селективности и потока в трубке.Селективный электрод Н ⁺ на основе смеси ионофоров I Б Н ⁺ (Fluka, 95293) был сконструирован аналогичным образом с тем же засыпным раствором, но с колонной смеси 30- мк м. В условиях потока электроды сравнения были заполнены 3 м ацетатом натрия или 3 м KCl. Электроды сравнения располагались после ионоселективного электрода и не загрязняли измерительные растворы.

Метод раздельных растворов

Селективность электрода определяли с использованием метода раздельных растворов, как описано Umezawa et al. (2000), который включает измерение потенциалов растворов двух разных катионов или анионов с одинаковой активностью. Селективность электрода, K , затем можно рассчитать на основе следующего уравнения
(1)
где a — активность, z — валентность и V — напряжение (Umezawa et al. , 2000). Для наших целей A и B представляют собой ион Cl ⁻ и мешающий ион соответственно.Упрощенная версия этого метода использует использование концентраций 100   мМ каждого из протестированных анионов, а не сопоставление ионной активности. Поскольку валентности сравниваемых ионов одинаковы, расхождение между концентрациями 100  мм и одинаковой активностью анионов составляет ≤8% на линейной шкале. Метод раздельных растворов был выбран компанией Fluka Chemical Co. (1991) для описания анионной селективности анионита. Они также использовали упрощенную версию этого метода, как описано выше.

Влияние ингибиторов каналов Cl ^— определяли путем сравнения реакции электрода на 0,1, 1,0, 10 и 100  мм KCl в отсутствие и в присутствии различных концентраций ингибиторов транспорта хлоридов. Маннитол (5%) добавляли к 0,1, 1,0 и 10,0  мм KCl, чтобы уменьшить большой осмотический градиент на LIX, тем самым предотвратив его смещение с наконечника. Ингибиторы каналов Cl ^— 4,4′-диизотиоцианатостильбен-2,2’дисульфоновая кислота динатрия (DIDS), 5-нитро-2 (3-фенилпропиламино)бензойная кислота (NPPB), нифлумовая кислота и тамоксифен были приобретены у Sigma-Aldrich. .Ингибиторы, растворенные в ДМСО, разбавляли до такой степени, чтобы конечная концентрация ДМСО составляла 0,1%. Эту же концентрацию ДМСО помещали в стандарты Cl ^— при измерении ингибитора, растворенного в ДМСО.

Время отклика электрода

Для измерения временной реакции электродов на изменения в растворе использовалась система быстрого обменного потока. Шприцевой насос (Univentor Ltd, Зейтун, Мальта) использовали для пропускания различных растворов при 0°С.83 мл мин ⁻¹ до 0,7 мм в.д. квадратная трехствольная стеклянная трубка (Warner Instruments, Hamden, CT, USA). Измерительный электрод оставался неподвижным, так как стекло с тремя цилиндрами периодически перемещали с помощью SF-77B Perfusion Fast-Step (Warner Instruments), чтобы подвергать электрод воздействию нового раствора. Данные были получены путем пропускания 1-кратного нефильтрованного сигнала из ионселективного электродного усилителя (BioCurrents Research Center, MBL, Вудс-Хоул, Массачусетс, США) в предусилитель EG & G (Princeton Applied Research, Ок-Ридж, Теннесси, США). до того, как он был оцифрован с помощью аналого-цифрового преобразователя Axon Instruments 1322A и зарегистрирован с помощью программного обеспечения Axoscope (Axon Instruments Inc., Юнион-Сити, Калифорния, США).

Условия роста

Пыльцевые зерна Lilium longiflorum , хранившиеся при -20°C, проращивали в модифицированной среде Дикинсона [в мм: 1,6 H ₃ BO ₃ , 1,0 KCl, 0,05 CaCl ₂ 5 sucrose (5,045 MES, 0,045 MES) % сахарозы)] pH 5,5, как описано Feijó et al. (1999) и Zonia et al. (2002). Для растворов с большей буферной емкостью использовали MES 0,5 и 5,0 мм и установили pH на 5.5 с КОН. Зерна гидратировали в течение 1 часа в 1 мл среды, а затем распределяли по дну чашек для тканевых культур Falcon размером 35 × 10 мм, пропитанных раствором, содержащим 0,5 мг мл ⁻¹ высокомолекулярного поли-l-лизина. , как описано Мессерли и Робинсоном (1998). Измерения потока были получены через несколько часов после нанесения покрытия при температуре окружающей среды 22-24°C.

Дифференциальные измерения концентрации и роста анионов

Ионоселективные электроды использовались в режиме самореферентности (Smith et al., 1999) для уменьшения шума и дрейфа. Этот метод также позволяет рассчитать ионный поток на поверхности клетки. Сбор данных во время самореференцирования состоял из перемещения ионоселективного электрода с прямоугольной волновой функцией на частоте 0,3 Гц. Данные собираются в 1000 точек сек ^-1 и объединяются в 10 блоков для каждого полупериода. Первые 30% каждого полупериода, 3 интервала, игнорировались, а последние 70%, 7 интервалов, использовались для измерения активности ионов в новом положении.Микроэлектроду, движущемуся со скоростью 40  мкм м сек ⁻¹ , требовалось 0,25 сек, чтобы достичь нового положения, 10  мкм м, и ему было дано 0,25 сек, чтобы достичь равновесия в новом положении. В этих условиях дрейф электрода варьировался от 0,14 до 3,5  мк В сек ⁻¹ при дифференциальном напряжении, размахе шума ±30–40  мкс В, что приводило к дифференциальному пределу обнаружения ±1,8–2,4 мк м в реальном времени. Усреднение по блокам времени обеспечивает большую чувствительность, поскольку усредненный шум стремится к нулю.

Зонд устанавливали между двумя точками на расстоянии 10  мкм м друг от друга вблизи поверхности клетки. Измерения на кончике пыльцы проводились при перемещении зонда либо параллельно, либо перпендикулярно пути роста. Расчетный поток берется из общего количества вещества, перемещающегося в единицу времени между поверхностью 1 радиусом a и поверхностью 2 радиусом b (2)
где D — коэффициент диффузии, а d C — дифференциальная концентрация (Crank, 1975), деленная на площадь поверхности полушария кончика пыльцевой трубки, 2 π r ² .Дифференциальная концентрация определяется из дифференциального напряжения (d V ) по формуле:
(3)
где C _ave — средняя фоновая концентрация, а S — наклон калибровочной кривой. Измерения на пыльцевых трубках проводились в режиме «удерживания образца», когда потенциал смещения постоянного тока использовался для поддержания сигнала в динамическом диапазоне усилителя при применении усиления.

Измерение скорости роста

Было снято аналоговое видео растущих пыльцевых трубок с увеличением 32×/0.35 NA цель. Видео оцифровывалось со скоростью один кадр в секунду с помощью самодельного преобразователя видео в изображения TIF. Видеотрекер с разрешением 0,1 пикселя использовался для измерения изменения положения кончика пыльцевой трубки между последовательными изображениями (Messerli et al. , 1999), которые в среднем были разделены интервалом в 2,5 с. Фазовое соотношение между ростом и кажущимися колебаниями оттока анионов было определено путем нахождения максимального положительного коэффициента корреляции (Samuels, 1989) взаимной корреляции между наклонами двух волновых форм, когда две волновые формы были сдвинуты во времени относительно каждого разное.Максимальную положительную корреляцию определяли, когда кажущийся сигнал оттока анионов перед анализом умножали на -1.

Определение общей концентрации анионов

Для измерения общего содержания анионов в среде и клетках использовали ионный хроматограф с подавлением проводимости Dionex IonPac AS4a (Саннивейл, Калифорния, США). Среду, не содержащую Cl ^— , готовили путем замены KCl и CaCl ₂ глюконатными солями K ⁺ и Ca ²⁺ и установки pH с помощью H ₂ SO ₄ .Большинство образцов просто собирали и пропускали через хроматограф. Только сам образец пыльцевого зерна требовал предварительной обработки. Для этого измерения пыльцевые зерна сначала промывали пять раз в равном объеме обратного осмоса 18 МОм H ₂ O, помещали в кипящую воду на 1 час для ослабления клеточной стенки, а затем обрабатывали ультразвуком в течение 1 часа в 50% EtOH. Образцу давали высохнуть в течение ночи при 70°C для удаления EtOH, а затем повторно гидратировали с помощью D.I. воды до известного объема и обработанной ультразвуком для смешивания перед измерением.Клетки подсчитывали перед обработкой с использованием гемоцитометра и путем усреднения шести различных подсчетов одного и того же образца.

Благодарности

Мы благодарим Терезу Кирк из Университета Пердью, факультет садоводства, за предоставление пыльцы для этой работы, Сюзанну Томас из Центра экосистем, Лаборатория морской биологии, за работу с образцами ионного хроматографа и Сару С. Гарбер из Университета медицины и науки им. Розалинды Франклин за информируя нас о чувствительности к рН ионофора Cl ^— LIX (24902).Эта работа была поддержана Национальным центром исследовательских ресурсов (P41 RR001395) и Национальным научным фондом (0087517-IBN).

Каталожные номера

• Бенкерт, Р.,
  Обермейер, Г. и
  Бентруп, Ф.-Х. (1997) Тургорное давление растущих пыльцевых трубок лилий.
  Протоплазма , 198, 1–8.

• Берг, Х.(1983) Случайные блуждания в биологии. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета.

• Брюбейкер, Дж. Л. и
  Квак, Б.Х. (1963) Существенная роль ионов кальция в прорастании пыльцы и росте пыльцевых трубок.
  утра. Дж. Бот.
  50, 859–865.

• Чао, А.С. и
  Армстронг, В.МакД. (1987) Cl ⁻ -селективные микроэлектроды: чувствительность к анионным ингибиторам транспорта Cl.
  утра. Дж. Физиол.
  253, С343–С347.

• Крэнк, Дж. (1975) Математика распространения. Оксфорд: Кларендон Пресс, с. 89.

• Датта, Р.и
  Робинсон, К.Р. (2004)Идентификация и характеристика активируемых растяжением ионных каналов в протопластах пыльцы.
  Завод физиол.
  135, 1398–1406 гг.
• Фейхо, Дж. А.,
  Сайнхас, Дж.,
  Хакетт, Г.,
  Кункель, Дж.Г. и
  Хеплер, П.К. (1999) Растущие пыльцевые трубки имеют характерную щелочную полосу на прозрачной крышечке и зависящий от роста кислый кончик.
  J. Cell Biol.
  144, 483–496.
• Fluka Chemical Co. (1991) Селектофор. Ионофоры для ионоселективных электродов и оптродов. Ронконкома, Нью-Йорк: Fluxa Chemie AG.

• Хорошо, N.E.,
  Уингет, Г.Д.,
  Винтер, В.,
  Коннолли, Т. Н.,
  Изава, С. и
  Сингх, Р.М.М. (1966) Буферы ионов водорода для биологических исследований.
  Биохимия , 5, 467–477.
• Холдуэй-Кларк, Т.Л.,
  Фейхо, Дж. А.,
  Хакетт, Г.Р.,
  Кункель, Дж.Г. и
  Хеплер, П.К. (1997) Рост пыльцевых трубок и градиент внутриклеточного цитозольного кальция колеблются в фазе, в то время как приток внеклеточного кальция задерживается.
  Растительная клетка , 9, 1999–2010 гг.
• Холдуэй-Кларк, Т.Л.,
  Веддл, Нью-Мексико,
  Ким, С.,
  Роби, А.,
  Пэррис, К.,
  Кункель, Дж.Г. и
  Хеплер, П.К. (2003) Влияние внеклеточного кальция, pH и бората на колебания роста в пыльцевых трубках Lilium formosanum .
  Дж. Экспл. Бот.
  54, 65–72.
• Мессерли, М. и
  Робинсон, К.Р. (1997) Локализованные на конце импульсы Ca ²⁺ совпадают с пиковыми темпами пульсирующего роста в пыльцевых трубках Lilium longiflorum . J. Cell Sci.
  110, 1269–1278.
• Мессерли, М.А. и
  Робинсон, К.Р. (1998) Импульсы подкисления цитоплазмы следуют за импульсами роста пыльцевых трубок Lilium longiflorum .
  Завод Ж.
  16, 87–93.

• Мессерли, М.А. и
  Робинсон, К.Р. (2003) Ионные и осмотические нарушения осциллятора пыльцевой трубки лилии: тестирование предложенных моделей.
  Планта , 217, 147–157.
• Мессерли М.А.,
  Данусер, Г. и
  Робинсон, К.Р. (1999) Пульсирующие притоки H ⁺ , K ⁺ и Ca ²⁺ отстают от импульсов роста Lilium longiflorum пыльцевых трубок.
  J. Cell Sci.
  112, 1497–1509 гг.
• Мессерли М.А.,
  Кретон, Р.,
  Джефф, Л.Ф. и
  Робинсон, К.Р. (2000) Периодическое увеличение скорости удлинения предшествует увеличению цитозольного Ca ²⁺ во время роста пыльцевой трубки.
  Дев. биол.
  222, 84–98.
• Миллер, Д.Д.,
  Каллахэм, Д.А.,
  Гросс, Д.Дж. и
  Хеплер, П.К. (1992) Градиент свободного Ca ²⁺ в растущих пыльцевых трубках Lilium . J. Cell Sci.
  101, 7–12.

• Пирсон, Э.С.,
  Миллер, Д.Д.,
  Каллахэм, Д.А.,
  Шипли, Нью-Мексико,
  Риверс, Б.А. и
  Хеплер, П.К. (1994) Рост пыльцевых трубок связан с внеклеточным потоком ионов кальция и внутриклеточным градиентом кальция: эффект буферов типа BAPTA и гипертонической среды.
  Растительная клетка , 6, 1815–1828.
• Пирсон, Э.С.,
  Ли, Ю.К.,
  Чжан, штаб-квартира,
  Виллемс, М.Т.М.,
  Линскенс, Х. Ф. и
  Крести, М. (1995) Пульсирующий рост пыльцевых трубок: исследование возможной связи с периодическим распределением компонентов клеточной стенки.
  Акта-бот. Нерл.
  44, 121–128.

• Пирсон, Э.С.,
  Миллер, Д.Д.,
  Каллахэм, Д.А.,
  ван Акен, Дж.,
  Хакетт, Г. и
  Хеплер, П.К. (1996) Поступление кальция на кончике колеблется во время роста пыльцевой трубки. Дев. биол.
  174, 160–173.
• Ратор, К.С.,
  Корк, Р.Дж. и
  Робинсон, К.Р. (1991) Цитоплазматический градиент Ca ²⁺ коррелирует с ростом пыльцевых трубок лилий.
  Дев. биол.
  148, 612–619.
• Сэмюэлс, М.Л. (1989) Статистика для наук о жизни.Сан-Франциско, Калифорния: Dellen Publishing Co.

• Смит, PJS,
  Хаммар, К.,
  Портерфилд, Д.М.,
  Сангер, Р. Х. и
  Тримарчи, Дж. Р. (1999) Самореферентный, неинвазивный, ионоселективный электрод для обнаружения отдельных клеток потока кальция через плазматическую мембрану.
  Микроск. Рез. Тех.
  46, 398–417.
• Умэдзава, Ю.,
  Бюльманн, П.,
  Умэдзава, К.,
  Тода, К. и
  Амемия, С. (2000) Потенциометрические коэффициенты селективности ионоселективных электродов: Часть I. Неорганические катионы.
  Чистое приложение. хим.
  72, 1851–2082 гг.

• Вайзензель, М.Х. и
  Джаффе, Л.Ф. (1976) Основной поток роста через пыльцевые трубки лилий входит как K ⁺ и уходит как H ⁺ .
  Планта , 133, 1–7.
• Вайзензель, М.Х.,
  Нуччителли, Р. и
  Джаффе, Л.Ф. (1975) Сильные электрические токи проходят через растущие пыльцевые трубки.
  J. Cell Biol.
  66, 556–567.
• Зоня, Л.,
  Кордейро, С.,
  Тупи, Дж. и
  Фейхо, Дж.А. (2002) Колебательный отток хлоридов на вершине пыльцевой трубки играет роль в регуляции роста и объема клеток и направлен на инозитол 3,4,5,6-тетракисфосфат. Растительная клетка , 14, 2233–2249.

Ювентус Медикал Спа | Алмазная серия

            Детоксифицирующая маска для лица Juve с противопылевой маской

 

Предназначен для детоксикации и осветления гиперемированной кожи… Современные системы дермабразии Juventus используют механическое и химическое воздействие для оптимизации способности удалять загрязнения. Отшелушивание мертвых поверхностных клеток, которые застаиваются в результате питания бактерий, которые могут присутствовать на коже и под ней.Эта уникальная система делает кожу гладкой, упругой и сияющей.

 

         

J uve Омолаживающий Уход за лицом — с маской с витамином С

Предназначен для оживления и осветления кожи… Витамин С в сочетании с высокоактивными ферментами ускоряет клеточный обмен, подтягивает эластичные пучки, осветляет и осветляет кожу всего за одну процедуру… сохраняет кожу молодой и яркой! Отлично подходит перед любым Special событием.

 

         

J uve Aqua Hydro Средство для лица с маской Aqua Bar

Разработан для борьбы с обезвоживанием и тусклостью кожи…. Процедура Aqua Hydro для лица представляет собой захватывающую технологию NEW в области омоложения кожи частицами, в которой используются крошечные струи воды высокой интенсивности для дерматологической оплетки кожи, комбинация маски Aqua Bar + PDT/LED Light Therapy наполняет водой и кислород для увлажнения кожи… в результате СЧАСТЛИВАЯ кожа излучает сияние и здоровье.

 

         

J uve Ultra-Vitamin Infusion Уход за лицом с маской V7

Разработан, чтобы помочь тусклой, усталой, находящейся в состоянии стресса коже… путем введения в кожу 7 различных витаминов, минералов и антиоксидантов, укрепляющих эластичность и стимулирующих клеточный обмен…. которые, в свою очередь, стимулируют регенерацию и рост коллагена. Настроить световую терапию PDT + LED способствует омолаживающему кровообращению и укреплению здоровья кожи.

 

         

Juve HA+Oxygen+Peptide Уход за лицом

Разработан для борьбы с тонкими линиями, морщинами и хроническими сухими пятнами… путем введения в кожу HA+кислород+пептид .. индивидуальный PDT+LED Light Therapy улучшает кровообращение… разглаживание, смягчение тонких линий и действительно Увлажненная кожа!

 

         

J uve Коллаген + Bio-Current Уход за лицом с энергией какао

Разработанные для омоложения и восстановления роста коллагеновых слоев дермы, активные ингредиенты сывороток нанопродуктов Juventus Signature стимулируют рост фибробластов, которые, в свою очередь, укрепляют эластичные пучки… в то время как Bio-Currents помогают стимулировать мышцы, повышая метаболизм и способствуя клеточной абсорбции. продукта, улучшая функционирование и регенерацию клеток… заставляя кожу чувствовать себя податливой, упругой и подтянутой, придавая ей форму и четкость.

 

Запишитесь на прием к одному из наших специалистов уже сегодня!

Мы будем работать с вами и найдем время для вашего лечения

                                                                             

Juve Theraputic Acne Series — Индивидуальные процедуры для лица, шеи и груди с помощью фототерапии + светодиодной светотерапии.

 Эти процедуры адаптированы к степени тяжести акне на лице, шее и груди… предназначены для лечения всех форм акне с использованием салициловой кислоты, ферментов и ретинола в сочетании с нашей системой для лица AquaHydro и светотерапией LED+ PDT с использованием механических и химических средств. действие, чтобы оптимизировать способность удалять загрязнения и контролировать уровень бактерий от размножения… в свою очередь, излечивая кожу и стимулируя клеточный обмен, что способствует более здоровой, гладкой и яркой коже!

Индивидуальные процедуры для спины с помощью фототерапии + светодиодной светотерапии — процедура для лица на всю спину —

 

Эта процедура направлена ​​на очистку, тонизирование, насыщение и увлажнение, которыми часто пренебрегают области тела….Вы вернулись! Включает богатую минералами маску и экстракты, если это необходимо. Процедуры могут включать лазерную терапию IPL и светотерапию PDT+LED, в зависимости от тяжести акне на спине. Химический пилинг можно добавить за дополнительную плату.

 

 

 

 

 

 

 

 

ТАКЖЕ ДОСТУПНО как ДОПОЛНЕНИЕ:

— Лечебная лечебная маска –

— Красный гранат — восстанавливает эластичность, уменьшает гиперпигментацию, балансирует жирность кожи, омолаживает.

        — Алоэ — успокаивает сухую и поврежденную кожу, способствует быстрому заживлению солнечных ожогов и стойких прыщей.

       -Лаванда — обладает антибактериальными свойствами, очищает от надоедливых прыщей, способствует быстрому заживлению рубцов и солнечных ожогов.

       -Зеленый чай – восстанавливает клетки/ткани, повышает уровень антиоксидантов, уменьшает воспаление.

      — окрашивание бровей и ресниц

      — Дермаплангирование

SkinSix — корейские тканевые маски для ухода за кожей для всех типов кожи

Средство по уходу за кожей для всех типов кожи

SKINSIX – это персонализированный бренд по уходу за кожей, который охватывает все шесть типов кожи: сухую, жирную, нормальную, стареющую, чувствительную и смешанную.

Научная красота

K-beauty росла сильными и быстрыми темпами, стала известной и любимой во всем мире и превратилась в лидера на рынке красоты. Тем не менее, SKINSIX осознает отсутствие продуктов, подходящих для разных рас и типов кожи, и поставил перед собой цель предоставить косметические продукты, подходящие для разных типов кожи.

Глобальная красота

Для красивой кожи жизненно важно заботиться как об эпидермисе, так и о мельчайших слоях дермы. SKINSIX проводит исследования и разработки продуктов для идеального ухода за эпидермисом и самыми глубокими слоями дермы.

Линейка продуктов SkinSix

Canada Glacier Water Luminous Mask

Чистая ледниковая вода с вершины горы на острове Ванкувер в Исландии, Канада, насыщает кожу освежающим и заряжающим энергией влагой. Сверхточно отфильтрованная 100% чистая ледяная вода глубоко проникает в кожу, делая ее гладкой и влажной.

• Тканевая маска из целлюлозы сохраняет и насыщает кожу достаточным количеством влаги
• Нелипкая, мягкая, прозрачная эссенция
• Ледниковая вода премиум-класса с самым высоким уровнем TDS
• Все ингредиенты соответствуют стандарту EWG Green Grade

.

• US FDA и Canadian CFIA, Американская ассоциация гигиены и
• Безопасные ингредиенты, прошедшие все японские гигиенические тесты!
• Нераздражающая маска, протестирована дерматологами
• Содержит мед, четырехкратную гиалуроновую кислоту, пантенол, 7 органических экстрактов: сельдерея, капусты, коричневого риса, помидоров, китайской капусты, моркови, брокколи.

Подтягивающая маска из чистого коллагена

Эта маска сертифицирована как функциональное косметическое средство против старения кожи.

Инновационный графеновый лист эффективно впитывает кожные загрязнения и остатки макияжа, делая кожу чистой и блестящей. Графен излучает дальние инфракрасные лучи, которые уменьшают стресс кожи и помогают улучшить кровообращение, чтобы поддерживать естественный баланс кожи. Графеновый лист — это особый новый материал, который максимизирует поглощение эссенции с помощью микробиотоков.

Экстракты фруктов Callicarpa Japonica и Cornus Controversa – запатентованные антивозрастные ингредиенты, содержащиеся в эссенции, устраняют свободные радикалы – основную причину старения кожи. Они также создают защитный барьер кожи и обеспечивают превосходный эффект против морщин.

• Оригинальная листовая маска из графена
• Антивозрастная эссенция повышает эластичность кожи
• Запатентованные антивозрастные экстракты плодов Callicarpa Japonica и Cornus Controversa
• Нераздражающая маска, протестирована дерматологами
• Все ингредиенты соответствуют стандарту EWG Green Grade

.

• US FDA и Canadian CFIA, Американская ассоциация гигиены и
• Содержит гидролизованный коллаген, аденозин, трипептид меди-1, кипарисовую воду, 4 типа гиалуроновой кислоты.

Vancouver Перечень салонных процедур – Esthétique Spa International

НЕЛЛИ ДЕ ВЮЙСТ

Средство для лица BioTense

Откройте для себя первую коллекцию для лица COSMOS ORGANIC, которая борется с видимыми признаками старения, включая обезвоживание, мимические морщины и обесцвечивание.…

Откройте для себя первую коллекцию для лица COSMOS ORGANIC, которая борется с видимыми признаками старения, включая обезвоживание, мимические морщины и обесцвечивание. Профессионально смешанные синергии функциональных органических активных веществ обеспечивают немедленный и долгосрочный трехмерный эффект лифтинга и уплотнения.

Посмотреть детали
Закрывать

Нажмите на время, чтобы зарезервировать.

Средство для лица BioAcne

Линия Nelly De Vuyst® BioAcne — это первая профессиональная коллекция против прыщей, сертифицированная как органическая и одобренная…

.

Линия Nelly De Vuyst® BioAcne — это первая профессиональная коллекция против прыщей, сертифицированная как органическая и одобренная FDA и Министерством здравоохранения Канады. Противорецидивные формулы помогут надежно контролировать и предотвращать видимые симптомы акне, такие как комедоны, папулы, пустулы и избыток кожного сала.Откройте для себя продукты премиум-класса, сертифицированные COSMOS Ecocert и дающие результаты.

Посмотреть детали
Закрывать

Нажмите на время, чтобы зарезервировать.

Сияние лица

Процедура BioScience Radiance Facial включает в себя инновационный несенсибилизирующий подход для осветления и омоложения кожи, направленный на гиперпигментацию, PIH и…

BioScience Radiance Facial включает в себя инновационный несенсибилизирующий подход к осветлению и омоложению кожи, направленный на гиперпигментацию, старение, вызванное ПВГ и УФ-излучением.Этот протокол усиливает сияние кожи, чтобы выявить сбалансированный и более яркий цвет лица.

Посмотреть детали
Закрывать

Нажмите на время, чтобы зарезервировать.

Средство для лица BioCalm

BioCalm Facial предлагает необычайную синергию восстанавливающих, успокаивающих и успокаивающих активных веществ. Эта процедура идеально подходит для чувствительной,…

BioCalm Facial предлагает необычайную синергию восстанавливающих, успокаивающих и успокаивающих активных веществ. Эта процедура идеально подходит для чувствительной, реактивной кожи и предрасположенной к розацеа.Этот протокол для лица мгновенно восстанавливает барьерную функцию кожи, а также здоровье и комфорт кожи. Важный протокол для лица для спа или медицинских клиник сегодня.

Посмотреть детали
Закрывать

Нажмите на время, чтобы зарезервировать.

Лифтинг-пептид для лица RF с контуром 360

Подтягивающий комплекс для лица восстанавливает плотность кожи за счет синергии пептидов, ГК и витамина С.