廈門神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗方案

膜片鉗實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞膜型：一個(gè)完整的細(xì)胞膜電學(xué)模型包含幾個(gè)基本組分：膜電容，膜電阻和膜電勢。這三個(gè)電學(xué)組分形成的原因各不相同：1、膜電容（membranecapacitance,Cm）的形成是由于生物膜為磷脂雙分子層，對離子和其他水溶性物質(zhì)均不通透，遂使細(xì)胞膜成為了電的不良導(dǎo)體，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞外液-磷脂雙分子層-細(xì)胞內(nèi)液構(gòu)成了細(xì)胞膜電容。Cm的大小與細(xì)胞膜表面積成正比，與磷脂雙分層的厚度成反比。膜電容在這里的作用，主要為完成細(xì)胞的充放電過程。2、膜電阻（membraneresistance,Rm）的形成是由于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)通道，也就是離子通道的存在。離子和小的極性分子只有通過通道才能進(jìn)出細(xì)胞膜，因此膜電阻在這里的作用，主要就是控制離子的進(jìn)出。3、膜電勢（membranepotential,Vm）又稱膜電位，源自膜內(nèi)外離子濃度的差異，離子濃度的差異又源于細(xì)胞膜對離子的選擇透過性。膜電位一般可分為靜息電位、動(dòng)作電位和等級(jí)電位（不懂的自己去查，此處不贅述）。膜電位的作用主要是維持神經(jīng)元的興奮性，并改變離子通道的狀態(tài)。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：進(jìn)行細(xì)胞吸附、封接和維持全細(xì)胞記錄模式。并兼容常規(guī)膜片鉗放大。廈門神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗方案

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：膜片鉗放大器是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的中心，它可用來作單通道或全細(xì)胞記錄，其工作模式可以是電壓鉗，也可以是電流鉗。從原理來說，膜片鉗放大器的探頭電路即I-V變換器有兩種基本結(jié)構(gòu)形式，即電阻反饋式和電容反饋式，前者是一種典型的結(jié)構(gòu)，后者因用反饋電容取代了反饋電阻，降低了噪聲，所以特別適合很低噪聲的單通道記錄。由于供膜片鉗實(shí)驗(yàn)的專門計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn)，使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡便、效率提高。如與膜片鉗放大器（內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡）配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT，它既可產(chǎn)生刺激波形，控制數(shù)據(jù)采集，又可分析數(shù)據(jù)，同時(shí)具有用于膜電容監(jiān)測的鎖相放大器，多種軟件功能集成于一體。嘉興細(xì)胞生物學(xué)腦片膜片鉗原理及步驟膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：在神經(jīng)科學(xué)中的研究。

腦片膜片鉗實(shí)驗(yàn)全細(xì)胞記錄：用可視化膜片鉗尋找清楚、且表面光滑、折光性較好的突觸后神經(jīng)元。在加了正壓后，將記錄電極移入腦片視野中，并接近事先選好的神經(jīng)元，然后，調(diào)整電極與神經(jīng)元的相對位置，利用負(fù)壓形成穩(wěn)定的高阻封接。用短簇的脈沖負(fù)壓使細(xì)胞破膜，穩(wěn)定2~3分鐘，觀察封接測試波形起始段與基線間的差值是否在100pA以內(nèi)，封接電阻是否大于200M，如果是，且較穩(wěn)定，再迅速補(bǔ)償串聯(lián)電阻和慢電容，舍棄串聯(lián)電阻大于30M的細(xì)胞，且在記錄過程中監(jiān)測串聯(lián)電阻的變化，當(dāng)變化大于20%時(shí)，中止記錄。如果細(xì)胞狀態(tài)不好，就馬上重新制備腦片，以提高實(shí)驗(yàn)效率。

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：1.為了防止塵埃、靜電傷害機(jī)器，每天做實(shí)驗(yàn)前請用清水拖地。2.拉制儀使用前需預(yù)熱15-30min。3.銀絲電極及地線發(fā)白時(shí)，請先用砂紙輕微打磨，再浸入新鮮的次氯酸鈉溶液鍍氯化銀，如果銀絲電極30min未變黑，則考慮更換次氯酸鈉。4.先開放大器，后開軟件；先關(guān)軟件，后關(guān)放大器。5.非必須用到汞燈時(shí)請不要打開汞燈電源，打開后至少需1個(gè)小時(shí)才可關(guān)閉。6.在放大器打開時(shí)不能用手、金屬物品或其它導(dǎo)電的物品接觸電極絲（包括地線），在取放細(xì)胞片時(shí)請關(guān)閉放大器。膜片鉗技術(shù)用特制的玻璃微吸管吸附于細(xì)胞表面，使之形成10~100MΩ的高阻封接，被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級(jí)，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：為了防止塵埃、靜電傷害機(jī)器，每天做實(shí)驗(yàn)前請用清水拖地。膜片鉗技術(shù)可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細(xì)菌離子通道。

膜片鉗技術(shù)之全細(xì)胞式與細(xì)胞吸附式的區(qū)別：全細(xì)胞式記錄這個(gè)名字乍聽上去好像和細(xì)胞吸附式?jīng)]啥兩樣，無非就是把電極戳在細(xì)胞上然后記錄它的電活動(dòng)。但事實(shí)是，這兩者存在天壤之別。首先的一大區(qū)別體現(xiàn)在外部構(gòu)型上：在cell-attached的記錄中，我們不需要用電極戳破細(xì)胞膜，只需將其懟在細(xì)胞膜上即可；但在whole-cell的記錄中，我們不只要將電極懟進(jìn)細(xì)胞膜內(nèi)，而且還不能懟得過深或過淺，否則你就無法記錄到有用的電信號(hào)。概括一下就是，要形成全細(xì)胞記錄必須打破細(xì)胞膜，但由于這個(gè)操作比較厲害，所以要破膜時(shí)請相信玄學(xué)。其次，第二大區(qū)別在電阻補(bǔ)償上：在cell-attached的記錄中，由于我們無需打通細(xì)胞內(nèi)外膜，因此細(xì)胞膜上的各種離子通道或蛋白質(zhì)就沒有串聯(lián)在電路當(dāng)中，但是在whole-cell中，串聯(lián)電阻（Rs）就存在了，因此軟件輸出的命令電壓也就不等于細(xì)胞的跨膜電位，故我們需要對其進(jìn)行補(bǔ)償。這些注意事項(xiàng)包括：電極電容及細(xì)胞膜電容補(bǔ)償問題，漏電流問題，液接電位的校正問題，空間鉗位問題，細(xì)胞內(nèi)容物被電擊內(nèi)液稀釋問題，電極內(nèi)液的成分問題等。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：操作簡單，全過程可自動(dòng)化。常州醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)應(yīng)用

膜片鉗的應(yīng)用：與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道。廈門神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗方案

在進(jìn)行細(xì)胞吸附式膜片鉗記錄時(shí)，一般來說，我們通過電壓鉗（voltageclamp,VC）模式將細(xì)胞膜電位維持在-60mV（大多數(shù)脊椎動(dòng)物神經(jīng)元的靜息膜電位），從而保證通過電極尖銳端的電流即為跨膜離子流。一般來說，細(xì)胞吸附式膜片鉗可以作為對照來驗(yàn)證其他單通道記錄構(gòu)型下通道活動(dòng)的改變情況，也可以用來檢測化學(xué)物質(zhì)引起的通道的和活動(dòng)/對通道活動(dòng)的影響是否經(jīng)過胞內(nèi)信使的介導(dǎo)。這里有一點(diǎn)需要注意，每個(gè)待研究細(xì)胞的Em都會(huì)有輕微的差異，因此我們在分析cell-attached的數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要拿出事先記錄好的Em，一般有三種方法:用胞內(nèi)記錄或全細(xì)胞記錄的方法，獲得一個(gè)平均Em；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，patch破裂，在電流為0的情況下記錄到的電勢就為Em;結(jié)合離子通道的其他數(shù)據(jù)來反向推算Em。廈門神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗方案

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