合肥細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄應(yīng)用

膜片鉗在通道研究中的重要作用：應(yīng)用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開(kāi)閉時(shí)程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時(shí)可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細(xì)胞電流和全細(xì)胞電流的基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算出細(xì)胞膜上的通道數(shù)和開(kāi)放概率，還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對(duì)離子通道開(kāi)閉及通道電流的影響等。同時(shí)用于研究細(xì)胞信號(hào)的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞分泌機(jī)制。結(jié)合分子克隆和定點(diǎn)突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能關(guān)系的研究。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：對(duì)單細(xì)胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究。合肥細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄應(yīng)用

膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇，兩者的區(qū)別關(guān)鍵在于：①膜電位固定的方法不同；②電位固定的細(xì)胞膜面積不同，進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同。電壓鉗技術(shù)主要是通過(guò)保持細(xì)胞跨膜電位不變，并迅速控制其數(shù)值，以觀察在不同膜電位條件下膜電流情況。因此只能用來(lái)研究整個(gè)細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動(dòng)。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮著其他技術(shù)不能替代的作用。莆田全自動(dòng)電生理膜片鉗膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇。

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn)：又由于玻璃微電極管徑很小，其下膜面積光約1 μm2，在這么小的面積上離子通道數(shù)量很少，一般只有一個(gè)或幾個(gè)通道，經(jīng)這一個(gè)或幾個(gè)通道流出的離子數(shù)量相對(duì)于整個(gè)細(xì)胞來(lái)講很少，可以忽略，也就是說(shuō)電極下的離子電流對(duì)整個(gè)細(xì)胞的靜息電位的影響可以忽略，那么，只要保持電極內(nèi)電位不變，則電極下的一小片細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差就不變，從而實(shí)現(xiàn)電位固定另外，高阻封接技術(shù)還很大降低了電流記錄的背景噪聲，從而戲劇性地提高了時(shí)間、空間及電流分辨率，如時(shí)間分辨率可達(dá)10 μs、空間分辨率可達(dá)1平方微米及電流分辨率可達(dá)10-12 A。

膜片鉗在通道研究中的重要作用：用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開(kāi)閉時(shí)程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時(shí)可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細(xì)胞電流和全細(xì)胞電流的基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算出細(xì)胞膜上的通道數(shù)和開(kāi)放概率，還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對(duì)離子通道開(kāi)閉及通道電流的影響等。同時(shí)用于研究細(xì)胞信號(hào)的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞分泌機(jī)制。結(jié)合分子克隆和定點(diǎn)突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能關(guān)系的研究。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：換液時(shí)應(yīng)時(shí)刻觀察浴槽，防止液面過(guò)低或液體溢出污染鏡頭。

膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)只適用于藥物的初篩和二次篩選，且對(duì)樣本有很高的選擇性，而傳統(tǒng)的膜片鉗技術(shù)可適用于各種樣本，應(yīng)用范圍廣，能夠分析檢測(cè)所有的離子通道類(lèi)型，同時(shí)能夠分析離子通道的動(dòng)力學(xué)特征。因此目前，傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)仍然是不可替代的。在進(jìn)行膜片鉗實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻璃電極給負(fù)壓并吸住細(xì)胞，形成高阻封接，破膜，給藥，記錄數(shù)據(jù)的過(guò)程，都需要細(xì)胞保持比較好的活性狀態(tài)，才能更加高效的獲得有效數(shù)據(jù)。因此細(xì)胞的穩(wěn)定性就成了評(píng)估樣品好壞的關(guān)鍵。膜片鉗芯片技術(shù)是繼細(xì)胞芯片之后的又一種嶄新的分析細(xì)胞電生理參數(shù)的芯片技術(shù).由于該芯片除了具有傳統(tǒng)膜片鉗的高分辨和高準(zhǔn)確性特點(diǎn)外,還具有高通量、自動(dòng)化以及細(xì)胞多通道參數(shù)和細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)參數(shù)在線和實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn).因此,該芯片技術(shù)將很大促進(jìn)細(xì)胞離子通道、細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)以及藥物篩選的研究和應(yīng)用。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：在心血管藥理方面的研究。蕪湖醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗方案

膜片鉗使用操作注意：封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。合肥細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄應(yīng)用

膜片鉗實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)，記錄和分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作就緒后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)記錄和分析。對(duì)電極持續(xù)施加一個(gè)1mV、10～50ms的階躍脈沖刺激，電極入水后電阻約4～6MΩ，此時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕顯示框中可看到測(cè)試脈沖產(chǎn)生的電流波形。開(kāi)始時(shí)增益不宜設(shè)得太高，一般可在1～5mV/pA，以免放大器飽和。由于細(xì)胞外液與電極內(nèi)液之間離子成分的差異造成了液結(jié)電位，故一般電極剛?cè)胨畷r(shí)測(cè)試波形基線并不在零線上，須首先將保持電壓設(shè)置為0mV，并調(diào)節(jié)“電極失調(diào)控制“使電極直流電流接近于零。用微操縱器使電極靠近細(xì)胞，當(dāng)電極尖銳端與細(xì)胞膜接觸時(shí)封接電阻指示Rm會(huì)有所上升，將電極稍向下壓，Rm指示會(huì)進(jìn)一步上升。通過(guò)細(xì)塑料管向電極內(nèi)稍加負(fù)壓，細(xì)胞膜特性良好時(shí)，Rm一般會(huì)在1min內(nèi)快速上升，直至形成GΩ級(jí)的高阻抗封接。一般當(dāng)Rm達(dá)到100MΩ左右時(shí)，電極尖銳端施加輕微負(fù)電壓(-30～-10mV)有助于GΩ封接的形成。此時(shí)的現(xiàn)象是電流波形再次變得平坦，使電極超極化由-40到-90mV，有助于加速形成封接。為證實(shí)GΩ封接的形成，可以增加放大器的增益，從而可以觀察到除脈沖電壓的首尾兩端出現(xiàn)電容性脈沖尖銳端電流之外，電流波形仍呈平坦?fàn)?。合肥?xì)胞生物學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄應(yīng)用

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