变焦光纤光镊用于电压依赖钠通道门控电荷分布的功能研究

可兴奋细胞膜电压依赖钠离子通道中门控电荷的动态分布及相应功能，决定了钠通道的门控机理。"S4假说"和"舢板假说"代表了目前的两种结构观点，也表明在通道结构研究方面已经到分子水平。但对认识结构与功能相关关系，尚缺少在动态功能研究方面的有效手段。使用变焦光纤光镊产生的方向可控的空间局部梯度电场，可以在同一片细胞膜上实现对钠离子通道门控电荷外推和内拉的两种操控，此种作用可以改变通道蛋白质的构形及通道内自由能势垒分布。本项目提出的通过改变光源波长实现的变焦光纤光镊，不但可以获得粗变焦和精细变焦调节，而且可以在保持光镊与细胞膜相对位置不变的情况下，完成膜片钳单通道层面上膜电流的记录及相应膜电位下开放几率的量化对比。该项研究将提供离子通道动态功能方面的认识，也是一种新的、可能的功能成像方法。