紹興醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)技術(shù)

膜片鉗技術(shù)的基本原理和方法：膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，電壓鉗是利用負(fù)反饋技術(shù)將膜電位在空間和時間上固定于某一測定值，以研究動作電位產(chǎn)生過程中膜的離子通透性與膜電位之間的依從關(guān)系。但電壓鉗只能研究一個細胞上眾多通道的綜合活動規(guī)律，而無法反映單個通道的活動特點，同時通過細胞內(nèi)微電極引導(dǎo)記錄的離子通道電流其背景噪聲太大。膜片鉗技術(shù)的優(yōu)勢是可利用負(fù)反饋電子線路，將微電極吸附的1μm2至幾個平方微米細胞膜的電位固定在一定水平上，對通過通道的微小離子電流作動態(tài)或靜態(tài)的觀察。膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別：電位固定的細胞膜面積不同，進而所研究的離子通道數(shù)目不同。紹興醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)技術(shù)

膜片鉗電生理技術(shù)的樣本種類：從較早的肌細胞、神經(jīng)元和內(nèi)分泌細胞發(fā)展到血細胞、肝細胞、耳蝸毛細胞、胃壁細胞、上皮細胞、內(nèi)皮細胞、免疫細胞、精母細胞等多種細胞；從急性分散細胞和培養(yǎng)細胞發(fā)展到組織片乃至整體動物；從蝸牛、青蛙、蠑螈、爪蟾母細胞發(fā)展到雞細胞、大鼠細胞、人細胞等；從動物細胞發(fā)展到細菌及植物細胞。此外，膜片鉗技術(shù)還普遍地應(yīng)用到平面雙分子層（planarbilayer）、脂質(zhì)體（liposome）等人工標(biāo)本上。研究對象：從對離子通道（配體門控性離子通道、電壓門控性離子通道、第二信使介導(dǎo)的離子通道、機械敏感性離子通道及縫隙連接通道等）的研究發(fā)展到對離子泵、交換體及可興奮細胞的胞吞、胞吐機制的研究等。膜片鉗電極已不單單是傳統(tǒng)意義上的電信號記錄電極，它還可作為其他研究方法的工具使用，如用于進行單細胞PCR技術(shù)時的細胞內(nèi)容物抽吸。紹興細胞生物學(xué)電生理膜片鉗原理膜片鉗的應(yīng)用：與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道。

膜片鉗使用的基本方法是，把經(jīng)過加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進器的操縱下，與清潔處理過的細胞膜形成高阻抗封接，導(dǎo)致電極內(nèi)膜片與電極外的膜在電學(xué)上和化學(xué)上隔離起來，由于電性能隔離與微電極的相對低電阻（1～5MΩ），只要對微電極施以電壓就能對膜片進行鉗制，從微電極引出的微小離子電流通過高分辨、低噪聲、高保真的電流-電壓轉(zhuǎn)換放大器輸送至電子計算機進行分析處理。膜片鉗技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵是建立高阻抗封接，并能通過特定的記錄儀器反映這些變化，因而，膜片鉗實驗室除了一般電生理實驗所需的儀器外，還特需防震工作臺、屏蔽罩、膜片鉗放大器、三維液壓操縱器、倒置顯微鏡、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)記錄和分析系統(tǒng)等。

膜片鉗技術(shù)—打開細胞電生理研究之門：膜片鉗技術(shù)（patchclamptechniques）是采用鉗制電壓或電流的方法對生物膜上離子通道的電活動進行記錄的微電極技術(shù)。膜片鉗技術(shù)的原理：用一個尖銳端直徑在1.5-3.0um的玻璃微電極接觸細胞膜表面，通過負(fù)壓吸引使電極尖銳端與細胞膜之間形成千兆歐姆以上的阻抗封接，此時電極尖銳端下的細胞膜小區(qū)域（膜片,patch）與其周圍在電學(xué)上分隔，在此基礎(chǔ)上固定（鉗制,Clamp）電位，對此膜片上的離子通道的離子電流進行監(jiān)測及記錄。膜片鉗技術(shù)可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細菌離子通道。

一種電生理膜片鉗灌流裝置的制造方法：為了測量在不同藥物對細胞中的離子通道的影響，通常都需要在膜片鉗實驗中實施灌流。例如，需要檢驗?zāi)撤N是否對某種離子通道的影響，則需要在細胞封接后記錄電流數(shù)據(jù)，然后通過在細胞周圍快速給藥再次記錄電流數(shù)據(jù)即可對比數(shù)據(jù)判斷該對離子通道的影響。以往多采用橡皮泥等簡單設(shè)備固定灌流管進行實驗，經(jīng)常出現(xiàn)灌流管固定不良影響實驗的情況，也有精密的灌流裝置，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且成本非常高。膜片鉗使用的注意事項：向玻璃微電極灌注內(nèi)液時切勿灌太多，以防液體進入銀絲底部增加噪聲。紹興細胞生物學(xué)電生理膜片鉗原理

膜片鉗使用操作注意：封接范圍內(nèi)細胞膜光有少數(shù)離子通道。紹興醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)技術(shù)

膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性(1)光能應(yīng)用于懸浮細胞的紀(jì)錄，因此大部分的紀(jì)錄對象為化細胞，而對于需要貼壁生長的大多數(shù)正常細胞，現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)就無法紀(jì)錄；(2)在紀(jì)錄對象上，目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀(jì)錄胞膜形狀平整飽滿的細胞，大部分是工具細胞如化細胞，此類細胞有比較強的細胞膜可以禁得起各種人為操作，而許多具有研究價值的細胞(例如元代培養(yǎng)的神經(jīng)元)胞膜較弱容易破裂，且胞體表面不規(guī)整，現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。紹興醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)技術(shù)

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