Voltage-sensitive dye
மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்கள், பொட்டென்ஷியோமெட்ரிக் சாயங்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, அவை மின்னழுத்த மாற்றங்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் அவற்றின் நிறமாலை பண்புகளை மாற்றுகின்றன. அவை ஒற்றை நியூரான்கள், பெரிய நரம்பியல் மக்கள் தொகை அல்லது மையோசைட்டுகளின் செயல்பாட்டின் செயல்பாட்டின் நேரியல் அளவீடுகளை வழங்க முடியும். பல உடலியல் செயல்முறைகள் செல் சவ்வு ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் சேர்ந்து மின்னழுத்த உணர்திறன் சாயங்கள் மூலம் கண்டறியப்படலாம். அளவீடுகள் செயல்பாட்டின் சாத்தியமான தோற்றத்தின் தளத்தைக் குறிக்கலாம், மேலும் செயல்பாட்டின் சாத்தியமான வேகம் மற்றும் திசையின் அளவீடுகள் பெறப்படலாம். மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் டென்ட்ரிடிக் முதுகெலும்பு போன்ற மின்முனையை செருக முடியாத செல் உறுப்புகளுக்குள் மின் செயல்பாட்டைக் கண்காணிக்க பொடென்டியோமெட்ரிக் சாயங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சிக்கலான பல்லுயிர் தயாரிப்புகளில் செயல்பாட்டின் வடிவங்களைப் பற்றிய ஆய்வுக்கு இந்த தொழில்நுட்பம் குறிப்பாக சக்திவாய்ந்ததாகும். ஒற்றை உயிரணுக்களின் மேற்பரப்பில் சவ்வு ஆற்றலில் இடஞ்சார்ந்த மற்றும் தற்காலிக மாறுபாடுகளை அளவிடுவதையும் இது சாத்தியமாக்குகிறது. சாயங்களின் வகைகள் ஃபாஸ்ட்-ரெஸ்பான்ஸ் ப்ரோப்கள்ஃ இவை ஆம்பிஃபிலிக் சவ்வு கறை படிந்த சாயங்கள் ஆகும், அவை பொதுவாக ஒரு ஜோடி ஹைட்ரோகார்பன் சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளன, அவை சவ்வு நங்கூரங்களாக செயல்படுகின்றன மற்றும் ஒரு ஹைட்ரோஃபிலிக் குழு, இது குரோமோஃபோரை சவ்வு/நீர் இடைமுகத்திற்கு செங்குத்தாக சீரமைக்கிறது. தரையில் இருந்து உற்சாகமான நிலைக்கு தூண்டுதலின் விளைவாக குரோமோபோர் ஒரு பெரிய மின்னணு சார்ஜ் மாற்றத்திற்கு உட்படும் என்று நம்பப்படுகிறது, மேலும் இது சவ்வு ஆற்றலுக்கு இந்த சாயங்களின் உணர்திறனுக்கான புட்டேடிவ் எலக்ட்ரோக்ரோமிக் பொறிமுறையின் அடித்தளமாக உள்ளது. இந்த மூலக்கூறு (சாயம்) உயிரியல் சவ்வுகளின் லிபோஃபிலிக் பகுதிக்கு இடையில் ஒன்றோடொன்று இணைகிறது. தூண்டுதல் தூண்டப்பட்ட சார்ஜ் மறுவிநியோகம் சவ்வுக்குள் உள்ள மின்சார புலத்திற்கு இணையாக நிகழும் என்பதை இந்த நோக்குநிலை உறுதிப்படுத்துகிறது. எனவே சவ்வின் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் புலத்திற்கும் தரைக்கும் இடையிலான நேரடி தொடர்பு மற்றும் உற்சாகமான நிலை இருமுனை தருணங்களின் விளைவாக ஒரு நிறமாலை மாற்றத்தை ஏற்படுத்தும். புதிய மின்னழுத்த சாயங்கள் இணைக்கப்பட்ட மூலக்கூறு கம்பி வழியாக ஒளிச்சேர்க்கை எலக்ட்ரான் பரிமாற்றத்தைப் (பி. இ. டி) பயன்படுத்தி அதிக வேகம் மற்றும் உணர்திறன் கொண்ட மின்னழுத்தத்தை உணர முடியும். மெதுவான-மறுமொழி ஆய்வுகள்ஃ இவை அவற்றின் டிரான்ஸ்மெம்பிரேன் விநியோகத்தில் சாத்தியமான-சார்ந்த மாற்றங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன, அவை ஒரு ஃப்ளோரசன்ஸ் மாற்றத்துடன் வருகின்றன. வழக்கமான மெதுவான-மறுமொழி ஆய்வுகளில் கேட்டியானிக் கார்போசயனைன்கள் மற்றும் ரோடமைன்கள் மற்றும் அயனி ஆக்சோனால்கள் அடங்கும். டி-4-ஏஎன்இபிபிஎஸ், டி-8-ஏஎன்இபிபிஎஸ் மற்றும் ஆர்எச்237 போன்ற அமினோனாப்தைலெத்தீனைல்பிரிடினியம் (ஏஎன்இபி) சாயங்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்த உணர்திறன் சாயங்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும். அவற்றின் இயற்பியல் பண்புகளை மாற்றும் இரசாயன மாற்றங்களைப் பொறுத்து அவை வெவ்வேறு சோதனை நடைமுறைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை முதன்முதலில் 1985 ஆம் ஆண்டில் லெஸ்லி லோவின் ஆராய்ச்சிக் குழுவால் விவரிக்கப்பட்டன. ஆனைன்-6 பிளஸ் என்பது மின்னழுத்த உணர்திறன் கொண்ட சாயமாகும், இது விரைவான பதில் (என்எஸ் மறுமொழி நேரம்) மற்றும் அதிக உணர்திறன் கொண்டது. கார்டியோமயோசைட்டுகளின் ஒற்றை டி-குழாயின் செயல்பாட்டு திறனை அளவிட இது குயிக்சு பு மற்றும் பலர் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. மிக சமீபத்தில், ஃப்ளோரினேட்டட் ஏஎன்இபி சாயங்களின் தொடர் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, அவை மேம்பட்ட உணர்திறன் மற்றும் ஒளி நிலைத்தன்மையை வழங்குகின்றன; அவை பரந்த அளவிலான கிளர்ச்சி மற்றும் உமிழ்வு அலைநீளங்களிலும் கிடைக்கின்றன. சமீபத்திய கணக்கீட்டு ஆய்வு, ஏஎன்இபி சாயங்கள் நிலைமின்னியல் சூழலால் மட்டுமே பாதிக்கப்படுகின்றன என்பதையும், குறிப்பிட்ட மூலக்கூறு தொடர்புகளால் அல்ல என்பதையும் உறுதிப்படுத்தியது. சான்தீன்கள் போன்ற பிற கட்டமைப்பு சாரணங்களும் வெற்றிகரமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பொருட்கள் மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்களுடன் மூளையின் செயல்பாட்டைப் படமாக்குவதற்கான முக்கிய பொருள் சாயங்களாகும். இந்த மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்கள் லிபோஃபிலிக் மற்றும் அவற்றின் ஹைட்ரோபோபிக் வால்களுடன் சவ்வுகளில் உள்ளூர்மயமாக்கப்படுகின்றன. அவை ஃப்ளோரசன்ஸ் அல்லது உறிஞ்சுதல் சம்பந்தப்பட்ட பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; அவை வேகமாக செயல்படுகின்றன மற்றும் சவ்வு ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் நேரியல் அளவீடுகளை வழங்க முடியும். உயிரியல் பயன்பாடுகளுக்கான ஒளிரும் ஆய்வுகளை வழங்கும் பல நிறுவனங்களால் மின்னழுத்த உணர்திறன் சாயங்கள் வழங்கப்படுகின்றன. பொடென்டியோமெட்ரிக் ப்ரோப்ஸ், எல். எல். சி மின்னழுத்த உணர்திறன் சாயங்களில் மட்டுமே நிபுணத்துவம் பெற்றது; எலக்ட்ரோஃப்ளூர் பிராண்டின் கீழ் சந்தைப்படுத்தப்படும் ஃப்ளோரினேட்டட் வி. எஸ். டி-களின் பெரிய தொகுப்பை விநியோகிக்க அவர்களுக்கு பிரத்யேக உரிமம் உள்ளது. சாயங்களுடன் இணைந்து பல்வேறு வகையான சிறப்பு உபகரணங்கள் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் கருவிகளில் உள்ள தேர்வுகள் ஒரு தயாரிப்பின் சிறப்பியல்புகளுக்கு ஏற்ப மாறுபடும். அடிப்படையில், உபகரணங்களில் சிறப்பு நுண்ணோக்கிகள் மற்றும் இமேஜிங் சாதனங்கள் அடங்கும், மேலும் தொழில்நுட்ப விளக்குகள் அல்லது லேசர்கள் இருக்கலாம். வலிமை மற்றும் பலவீனங்கள் மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்களுடன் மூளையின் செயல்பாட்டை இமேஜிங் செய்வதற்கான பலம் பின்வரும் திறன்களை உள்ளடக்கியதுஃ பல பகுதிகளிலிருந்து மக்கள்தொகை சமிக்ஞைகளை அளவிடுவது ஒரே நேரத்தில் எடுக்கப்படலாம், மேலும் நூற்றுக்கணக்கான நியூரான்களிலிருந்து பதிவு செய்யப்படலாம். இத்தகைய மல்டிசைட் பதிவுகள் செயல் திறன் துவக்கம் மற்றும் பரப்புதல் (திசை மற்றும் வேகம் உட்பட) மற்றும் ஒரு நரம்பணுவின் முழு கிளை அமைப்பு பற்றிய துல்லியமான தகவல்களை வழங்கலாம். நடத்தையை உருவாக்கும் ஒரு கேங்க்லியனில் ஸ்பைக் செயல்பாட்டின் அளவீடுகள் எடுக்கப்படலாம் மற்றும் நடத்தை எவ்வாறு உற்பத்தி செய்கிறது என்பது பற்றிய தகவல்களை வழங்கலாம். சில தயாரிப்புகளில் சாயங்களின் மருந்தியல் விளைவுகள் கறை படிந்த குழாயை அகற்றி, நியூரானை 1 முதல் 2 மணி நேரம் மீட்க அனுமதிப்பதன் மூலம் முற்றிலும் தலைகீழாக மாறக்கூடும். முனைய டென்ட்ரிடிக் கிளைகளில் சமிக்ஞை ஒருங்கிணைப்பை பகுப்பாய்வு செய்ய சாயங்கள் பயன்படுத்தப்படலாம். மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்கள் மரபணு குறியிடப்பட்ட மின்னழுத்த உணர்திறன் புரதங்களுக்கு (சிஐ-விஎஸ்பி பெறப்பட்ட புரதங்கள் போன்றவை) ஒரே மாற்றீட்டை வழங்குகின்றன. எலக்ட்ரோஃப்ளூர்-530கள் அல்லது டி-2-ஏஎன்இபிஇக்யூ போன்ற அதிக கரையக்கூடிய சாயங்கள் ஒரு பேட்ச் குழாய் மூலம் ஒற்றை செல்லில் உட்புறமாக வாசனை திரவியம் பெறலாம். இந்த நுட்பம் மூளைத் துண்டுகளுக்குள் தனிப்பட்ட டென்ட்ரைட்டுகள் மற்றும் டென்ட்ரிடிக் முள்ளெலும்புகளில் மின் சமிக்ஞைகளைப் பற்றி ஆய்வு செய்ய அனுமதித்துள்ளது. மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்களுடன் மூளையின் செயல்பாட்டை இமேஜிங் செய்வதில் உள்ள பலவீனங்கள் பின்வரும் சிக்கல்களை உள்ளடக்குகின்றனஃ மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்கள் ஒரு தயாரிப்பிலிருந்து இன்னொரு தயாரிப்புக்கு மிகவும் வித்தியாசமாக பதிலளிக்கக்கூடும்; உகந்த சமிக்ஞையைப் பெறுவதற்கு பொதுவாக பத்து சாயங்கள் சோதிக்கப்பட வேண்டும்., கிளர்ச்சி அலைநீளம், உமிழ்வு அலைநீளம், வெளிப்பாடு நேரம் போன்ற இமேஜிங் அளவுருக்களும் உகந்ததாக இருக்க வேண்டும். மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்கள் பெரும்பாலும் இணைப்பு திசு வழியாக ஊடுருவத் தவறிவிடுகின்றன அல்லது உட்புற செல்கள் வழியாக ஆய்வுக்கு விரும்பிய சவ்வின் பகுதிக்கு நகர்கின்றன. இந்த சாயங்களின் பயன்பாடுகளில் கறை ஒரு தீவிரமான பிரச்சினையாகும். தண்ணீரில் கரையக்கூடிய சாயங்களான ஏ. என். என். ஐ. என்-6 பிளஸ், எலக்ட்ரோஃப்ளூர்-530 கள் அல்லது டி-2-ஏ. என். இ. பி. இ. கியூ போன்றவற்றால் இந்த சிக்கல் ஏற்படாது. மறுபுறம், சாயங்கள் தண்ணீரில் கரையக்கூடியதாக இருந்தால், கறைகள் நீடிக்காமல் போகலாம். லிபோஃபிலிசிட்டியை அதிகரிக்க நீண்ட அல்கைல் சங்கிலிகளைக் கொண்ட சாயங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இதை நிவர்த்தி செய்யலாம். மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்களுடன் அனைத்து தயாரிப்புகளிலும் சத்தம் ஒரு சிக்கலாகும், மேலும் சில தயாரிப்புகளில் சமிக்ஞை கணிசமாக மறைக்கப்படலாம். இடஞ்சார்ந்த வடிகட்டுதல் அல்லது தற்காலிக வடிகட்டுதல் வழிமுறைகள் மூலம் சமிக்ஞை முதல் சத்தம் விகிதங்களை மேம்படுத்தலாம். இதுபோன்ற பல வழிமுறைகள் உள்ளன; ஒரு சமிக்ஞை செயலாக்க வழிமுறையை ஏஎன்என்ஐஎன்இ-6 பிளஸ் சாயத்துடன் சமீபத்திய பணியில் காணலாம். சிகிச்சைகளால் உயிரணுக்கள் நிரந்தரமாக பாதிக்கப்படலாம். நீடித்த மருந்தியல் விளைவுகள் சாத்தியமாகும், மேலும் சாயங்களின் ஒளி இயக்கவியல் தீங்கு விளைவிக்கும். சமீபத்தில் உருவாக்கப்பட்ட ஃபூரினேட்டட் மின்னழுத்த உணர்திறன் சாயங்கள் இந்த விளைவுகளை குறைப்பதாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. பல்வேறு உயிரினங்களில் நரம்பு மண்டலத்தின் பல பகுதிகளில் நரம்பியல் செயல்பாட்டை அளவிட மின்னழுத்த-உணர்திறன் சாயங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதில் ஸ்க்விட் மாபெரும் ஆக்சான், எலி சோமாடோசென்சரி கார்டெக்ஸின் விஸ்கர் பீப்பாய்கள், சாலமண்டரின் வாசனை பல்ப், பூனையின் காட்சி கார்டெக்ஸ், தவளையின் ஒளியியல் டெக்டம் மற்றும் ரீசஸ் குரங்கின் காட்சி கார்டெக்ஸ் ஆகியவை அடங்கும். இதய எலக்ட்ரோபிசியாலஜியில் பல பயன்பாடுகள் வெளியிடப்பட்டுள்ளன, இதில் பல்வேறு விலங்கு இனங்களிலிருந்து முழு இதயத்திலும் மின் செயல்பாட்டின் எக்ஸ் விவோ மேப்பிங், ஒற்றை கார்டியோமயோசைட்டுகளிலிருந்து சப் செல்லுலார் இமேஜிங் மற்றும் விவோ பன்றியில் திறந்த இதயத்தில் சைனஸ் தாளங்கள் மற்றும் அரிட்மியாக்கள் இரண்டையும் மேப்பிங் செய்தல் ஆகியவை அடங்கும், அங்கு இயக்க கலைப்பொருட்களை மின்னழுத்த உணர்திறன் சாய ஒளிரும் இரட்டை அலைநீள விகித இமேஜிங் மூலம் அகற்ற முடியும். உயிர்வேதியியல் கண்டறிதல் முறைகள் மேலும் வாசிப்பு குறிப்புகள் செல் கலாச்சாரம் வினையூக்கிகள் நரம்பியல் அறிவியல் எலக்ட்ரோபிசியாலஜி செல் உயிரியல்