日本高通量全自動膜片鉗研究

來源: 發(fā)布時間:2025-03-05

膜片鉗放大器的工作模式;(1)電壓鉗制模式:在鉗制細胞膜電位的基礎上改變膜電位,記錄離子通道電流的變化,如通道電流;EPSC;IPSC等電流信號它是膜片鉗的基本工作模式。(2)屯留鉗向細胞注入刺激電流,記錄膜電位對刺激電流的響應。記錄的是動作電位,EPSP;IPSP等電壓信號膜片鉗技術實現(xiàn)膜電位固定的關鍵是在玻璃微電極前沿與細胞膜之間形成高阻(10GΩ)密封,使與電極前開口相連的細胞膜與周圍環(huán)境電隔離,通過施加指令電壓來鉗制膜電位。通過膜片鉗放大器的控制鍵將微電極的連接電位(junction potentials)調至零位。日本高通量全自動膜片鉗研究

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高阻封接問題的解決不僅改善了電流記錄性能,還隨之出現(xiàn)了研究通道電流的多種膜片鉗方式。根據不同的研究目的,可制成不同的膜片構型。(1)細胞吸附膜片(cell-attachedpatch)將兩次拉制后經加熱拋光的微管電極置于清潔的細胞膜表面上,形成高阻封接,在細胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進行電壓鉗制,分辨測量膜電流,稱為細胞貼附膜片。由于不破壞細胞的完整性,這種方式又稱為細胞膜上的膜片記錄。此時跨膜電位由玻管固定電位和細胞電位決定。因此,為測定膜片兩側的電位,需測定細胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動看,這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,因細胞骨架及有關代謝過程是完整的,所受的干擾小。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結果,專業(yè)團隊,7*50小時隨時人工在線咨詢.進口高通量全自動膜片鉗電壓鉗制在青蛙肌細胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,記錄到ACh啟動的單通道離子電流,從而產生了膜片鉗技術。

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電壓鉗技術是由科爾發(fā)明的,并在20世紀初由霍奇金和赫胥黎完善。其設計的主要目的是證明動作電位的產生機制,即動作電位的峰值電位是由于膜對鈉的通透性瞬間增加。但當時還沒有直接測量膜通透性的方法,所以用膜電導來測量離子通透性。膜電導測量的基礎是電學中的歐姆定律,如膜Na電導GNa與電化學驅動力(Em-ENa)的關系,膜電流INaGNa=INa/(Em-ENa)。因此,可以通過測量膜電流,然后利用歐姆定律來計算膜電導。然而,膜電導可以通過使用膜電流來計算。這個條件是通過電壓鉗技術實現(xiàn)的。下一張幻燈片中右邊的兩張圖顯示了squid的動作電位和動作電位過程中膜電流的變化,這是霍奇金和赫胥黎在半個世紀前用電壓鉗記錄的。他們的實驗證明了參與動作電位的離子電流由三種成分組成:Na、K、Cl。對這些離子流進行了定量分析。這項技術為闡明動作電位的本質和離子通道的研究做出了巨大貢獻。

全細胞膜片鉗記錄(Whole-cellpatch-clamprecording)是一種早期且使用頻繁的鉗夾技術,相當于連續(xù)單電極電壓鉗夾記錄,也就是說,全細胞記錄類似于傳統(tǒng)的細胞內記錄,但具有更大的優(yōu)勢,如分辨率高、噪聲低、穩(wěn)定性好、細胞內成分可控等。全細胞記錄技術測量一個細胞內所有通道的電流,記錄過程中電極的溶液代替原生質的成分。雖然膜片鉗記錄技術相對于原來的單電極電壓鉗有了很大的進步,尤其是在單離子通道鉗記錄中,細胞或腦片的組織選擇和實驗溶液的制備仍然是非常重要的步驟。膜片鉗技術,讓離子通道研究變得更加準確與高效!

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把膜電位鉗位電壓調到-80--100mV,再用鉗位放大器的控制鍵把全細胞瞬態(tài)充電電流調定至零位(EPC-10的控制鍵稱為C-slow和C-series;Axopatch200標為全細胞電容和系列電阻)。寫下細胞的電容值Cc和未補整的系列電阻值Rs,用于消除全細胞瞬態(tài)電流,計算鉗位的固定時間(即RsCc),然啟根據歐姆定律從測定脈沖電流的振幅算出細胞的電阻RC。緩慢調節(jié)Rs旋鈕注意測定脈沖反應的變化,逐漸增加補整的比例。如果RS補整非常接近振蕩的閾值,RS或Cc的微細變化都會達到震蕩的閾值,產生電壓的振蕩而使細胞受損。因此應當在RS補整水平寫不穩(wěn)定閾值之間留有10%-20%的余地為安全。準備資料收集和脈沖序列的測定。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結果,專業(yè)團隊,7*37小時隨時人工在線咨詢.離子通道探索之旅,從選擇膜片鉗開始!德國腦片膜片鉗電生理技術

屯流鉗素向細胞內注入刺激電流,記錄膜電位對刺激電流的反應。日本高通量全自動膜片鉗研究

膜片鉗是一種用于研究生物膜電生理特性的技術,它能夠測量細胞膜通道和受體的電生理活動,以及藥物對它們的影響。膜片鉗技術的基本原理是將細胞膜的電生理活動轉化為微弱電流信號,然后通過放大器和記錄設備進行測量和記錄。在膜片鉗實驗中,細胞膜被固定在鉗制電極上,同時另一個電極用于刺激或記錄電信號。通過這種方式,可以測量細胞膜上各種通道和受體的電生理活動,例如鈉離子通道、鉀離子通道、氯離子通道、鈣離子通道等。膜片鉗技術具有高靈敏度和高分辨率的特點,可以檢測到非常微小的電流變化。此外,它還可以在單細胞水平上研究電生理活動,提供有關通道和受體功能和調節(jié)的詳細信息。因此,膜片鉗技術被廣泛應用于神經科學、心血管藥理學、藥物篩選等領域。總之,膜片鉗技術是一種強大的工具,用于研究生物膜電生理特性和藥物對它們的影響。通過使用膜片鉗技術,科學家可以更深入地了解細胞膜上通道和受體的功能和調節(jié)機制,為新藥研發(fā)和疾病zhi療提供重要的信息。日本高通量全自動膜片鉗研究