Circuitos con amplificadores operacionales usados en electrofisiología.

Amplificador operacional VCC - o i = 0 + VDD

Seguidor de Voltaje. Etapa de entrada de un vóltmetro ideal Seguidor de Voltaje. Etapa de entrada de un vóltmetro ideal. Resistencia de entrada es infinita: no toma corriente. A  105, A+1  A En todo circuito con realimentación negativa se cumple que:.

Seguidor de Voltaje con ganancia. Vi i i i

Conversor corriente a voltaje Conversor corriente a voltaje. Ampérmetro ideal: resistencia de entrada cero i i i i

Circuito para pasar una corriente controlada. Current clamp Membrana Electrodos VComando Vm i=Vcomado/R1 Tierra Flechas rojas indican el camino de la corriente. El amplificador operacional pone el potencial que sea necesario para pasar la corriente i sobre el lazo de realimentación negativa, que en este caso es la preparación. Este circuito sólo sirve para corrientes pequeñas porque se usa los mismos electrodos para pasar la corriente y medir el potencial.

Amplificador inversor

Amplificador sumador i2 i3 i1 Si todas las resistencias son iguales

Circuito que resta dos voltajes Si todas las resistencias son iguales

Circuito que resta dos voltajes, con entradas que no toman corriente VA VO=VA-VB A-B VB

Circuito de 4 electrodos para current clamp VO=VA-VB Electrodos de voltaje A-B Membrana Electrodos de corriente VComando Vm i = Vcomado/R1 Flechas rojas indican el camino de la corriente. El amplificador operacional pone el potencial que sea necesario para pasar la corriente i sobre el lazo de realimentación negativa, que en este caso es la preparación.

Voltage clamp de 4 electrodos para axón de Jibia o mucosa gástrica Electrodo de corriente Intraceluar Vm Electrodos de voltaje A-B Membrana Vm= Vcomando Extraceluar Vcomando Electrodo de corriente imembrana Tierra Flechas rojas indican el camino de la corriente

Voltage clamp de 2 electrodos para oocitos de Xenopus  Electrodo de corriente oocito  Electrodo de voltaje Vm Vm= Vcomando baño Vcomando Electrodo de corriente imembrana Tierra Flechas rojas indican el camino de la corriente El  electrodo de corriente tiene alta resistencia por lo que se necesita un amplificador de alto voltaje ( fuentes de  180V) para poder hacer un clamp rápido.

Patch clamp im Pipeta de patch Vm-imRf Rf im Vm im imembrana patch A-B imembrana patch Electrodo del baño Vcomando Vm= Vcomando Se puede usar el mismo electrodo para medir el potencial y pasar corriente siempre que las corrientes sean pequeñas con respecto a la resistencia de la pipeta del patch.

Circuito para mediciones amperométricas de catecolaminas Electrodo de fibra de carbón Rf i Vpolarización- iRf i A-B icatecolamina Electrodo del baño Vpolarización La intensidad de la corriente ( coulomb s-1) es proporcional al la rapidez de la reacción redox de la catecolamina ( mol s-1 ). El factor de proporcionalidad es el número de Faraday. La rapidez de la reacción depende del potencial de polarización y de la concentración de catecolamina. Existe un intervalo de potencial de polarización (plateau) en que la rapidez de la reacción sólo depende de la concentración de catecolamina. Este potencial es diferente para cada reacción redox.