The aim of the present study was to develop an ion-selective electrode method for the continuous determination of the intracellular pH in Lactobacillus plantarum using a small-scale bioreactor. This method employed a salicylate-selective electrode basing on the distribution of salicylic acid across the cytoplasmic membrane. This developed electrode responded to salicylate concentrations above 20 μmol/L with a Nernstian sensitivity. The energized and concentrated cells were added into a thermostated small-scale bioreactor that contained the salicylate anions dissolved in a 100 mmol/L potassium phosphate buffer at different pH values. The changes in salicylate concentration that occurred in the medium containing bacterial suspension were measured as a voltage change. The cells of Lactobacillus plantarum showed maintenance of pH homeostasis at the studied pH ranging from 4.0 to 7.0, and they kept a neutral intracellular pH up to 5.8. The simplicity of the measuring preparation and the relatively low cellular concentration, as well as the advantages of the small-scale bioreactor, lead us to believe that the described method can facilitate the study of the physicochemical factors on the intracellular pH of lactic acid bacteria using a single pH probe in one method.
The use of the title electrodes in electroanalysis of organic compounds is reviewed. The electrodes have gained popularity in a variety of electrochemical applications such as electrochemical sensors employed in voltammetric or liquid flow methods (HPLC, flow injection analysis, capillary electrophoresis). Due to their excellent properties, they are useful also in measurements under extreme conditions or in bioelectrochemical applications. The review summarizes the results obtained in the last decade.
Mitochondrial membrane potential (Deltapsi(m)) plays important roles in the normal function of cells and in pathobiochemical situations. The application of ion-selective electrodes for the measurement of Deltapsi(m) is important for studying normal biological reactions and pathways and mitochondrial diseases. We constructed and optimized a computerized device for real-time monitoring of the Deltapsi(m), which included modification of tetraphenylphosphonium (TPP(+))-selective membrane that improved reproducibility of the TPP(+)-selective electrode. Application of MATLAB software increased the sensitivity of the system. We tested our improved device for membrane potential measurements of isolated mitochondria (in absolute scale of millivolts). In addition, we assessed relative changes of Deltapsi(m) (as changes in TPP(+) concentration) of digitonin-permeabilized cells (hepatocytes, control transmitochondrial cybrids, HeLa G and BSC-40) after addition of substrates, inhibitors, and uncoupler of respiratory chain. Our system can be successfully used for studies of many aspects of the regulation of mitochondrial bioenergetics and as a diagnostic tool for mitochondrial oxidative phosphorylation disorders.
- MeSH
- elektrofyziologie metody přístrojové vybavení MeSH
- financování organizované MeSH
- indikátory a reagencie chemie MeSH
- iontově selektivní elektrody MeSH
- jaterní mitochondrie metabolismus MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- membránové potenciály fyziologie MeSH
- mitochondriální membrány metabolismus MeSH
- nádorové buňky kultivované MeSH
- oniové sloučeniny chemie MeSH
- organofosforové sloučeniny chemie MeSH
- periferní zařízení počítače MeSH
- počítačové systémy MeSH
- potkani Wistar MeSH
- reprodukovatelnost výsledků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- hodnotící studie MeSH
Na základě vlastních zkušeností a literárních údajů je popsána metodika, indikace a interpretace vyšetření jícnové pH-metrie a manometrie. Jícnová pH-metrie umožňuje dokumentaci a kvantifikaci přítomnosti kyselého obsahu v jícnu, a tím míru kyselého gastroezofageálního refluxu. Indikace ambulantní jícnové pH-metrie zahrnuje vyšetření pacientů před antirefluxní operací, vyšetření při přítomnosti extraezofageálních průjevů refluxní nemoci jícnu a kontrolu účinnosti či průkaz selhání medikamentózní a chirurgické léčby. Jícnová manometrie pomůže zhodnotit motilitu jícnu a funkci svěračů. Je indikována převážně u pacientů s dysfagií bez zřejmé organické příčiny a k vyšetření před antirefluxní operací.
Methods, indications and interpretation of esophageal pH-metry and manometry on the basis of personal experience and literary overwiev are described. Esophageal pH-metry enables documentation and quantification of esophageal acid reflux. The indication for ambulatory esophageal pH-metry involves investigation of patients before antireflux surgery, investigation for extraesophageal manifestation of GERD and checking of effectiveness or failure of conservative treatment or surgery. Esophageal manometry could help to asses the level of esophageal motility and sfincteric function. It is indicated mostly in patients suffering from dysphagia without clear organic cause and before antireflux surgery.
Byla vytvořena a funkčně odzkoušena počítačem řízená aparatura umožňující kvantitativní měření membránových potenciálů pomocí iontově selektivních elektrod. Funkčnost aparatury byla experimentálně ověřena pomocí měření membránových potenciálů mitochondriální membrány.
