Арт. Digidata 1550B
Что такое прерывистое одноэлектродное ограничение напряжения (dSEVC)?
При прерывистой одноэлектродной фиксации напряжения (dSEVC) задачи регистрации напряжения и прохождения тока решаются через одну микропипетку. Методы разделения времени используются для предотвращения взаимодействия между двумя задачами (рис. 1).
Рисунок 1. Схема прерывистой одноэлектродной фиксации напряжения
Одна микропипетка (ME1) проникает в клетку, и записанное напряжение (Vp) буферизуется каскадом с единичным усилением (A1). Предположим, что Vpi в точности равен мгновенному мембранному потенциалу (Vm). Схема выборки и хранения (SH1) выбирает Vmand и сохраняет записанное значение (Vms) до конца цикла.
Vmsis сравнивается с командным напряжением (Vcmd) в дифференциальном усилителе (A2). Выход этого усилителя становится входом источника управляемого тока (CCS), если переключатель S1 находится в положении пропускания тока. CCS подает в микропипетку ток, который прямо пропорционален напряжению на входе CCS, независимо от сопротивления микропипетки. Коэффициент усиления этой схемы крутизны равен GƮ. Период подачи тока показан в начале временного сигнала.
Рисунок 2. Временные волны прерывистой одноэлектродной фиксации напряжения
S1 показан в положении пропускания тока, во время которого в микропипетку подается прямоугольный импульс тока, вызывающий повышение Vp. Скорость нарастания лимитируется паразитным воздействием емкости через стенку стеклянной микропипетки к раствору и емкости на входе буферного усилителя. Конечное значение Vp в основном состоит из падения ИК-напряжения на микропипетке из-за прохождения тока Io через сопротивление микропипетки Rp. Лишь небольшая часть Vp, составляющая мембранный потенциал (Vm), регистрируется на кончике.
Затем S1 переключается в положение регистрации напряжения. Когда входное напряжение CCS равно 0 В, его выходной ток равен нулю и Vp пассивно затухает. В период регистрации напряжения Vp асимптотически затухает в сторону Vm. Необходимо дать достаточно времени, чтобы Vpto достигло значения в пределах милливольта или менее от Vm. Для этого требуется период до девяти постоянных времени микропипетки (ʈp). В конце периода регистрации напряжения берется новая выборка Vmi и начинается новый цикл. Фактическое напряжение, используемое для записи, составляет Vms.
Как показано на нижней временной диаграмме, Vms перемещается небольшими приращениями относительно среднего значения. Разница между Vms(avg) и Vcmd представляет собой установившуюся ошибку (Ɛ) фиксации, которая возникает из-за того, что коэффициент усиления (GƮ) CCS конечен. Ошибка становится все меньше по мере увеличения GƮ.
