合肥細胞生物學膜片鉗全細胞記錄應用

膜片鉗在通道研究中的重要作用：應用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎(chǔ)上進一步計算出細胞膜上的通道數(shù)和開放概率，還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對離子通道開閉及通道電流的影響等。同時用于研究細胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導和細胞分泌機制。結(jié)合分子克隆和定點突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學功能關(guān)系的研究。膜片鉗技術(shù)的應用范圍：對單細胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究。合肥細胞生物學膜片鉗全細胞記錄應用

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電位固定的細胞膜面積不同，進而所研究的離子通道數(shù)目不同。電壓鉗技術(shù)主要是通過保持細胞跨膜電位不變，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。因此只能用來研究整個細胞膜或一大塊細胞膜上所有離子通道活動。目前電壓鉗主要用于巨大細胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細胞表達電流的鑒定中發(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：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，一般只有一個或幾個通道，經(jīng)這一個或幾個通道流出的離子數(shù)量相對于整個細胞來講很少，可以忽略，也就是說電極下的離子電流對整個細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胞膜兩側(cè)的電位差就不變，從而實現(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間、空間及電流分辨率，如時間分辨率可達10 μs、空間分辨率可達1平方微米及電流分辨率可達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閉時程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎(chǔ)上進一步計算出細胞膜上的通道數(shù)和開放概率，還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對離子通道開閉及通道電流的影響等。同時用于研究細胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導和細胞分泌機制。結(jié)合分子克隆和定點突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學功能關(guān)系的研究。膜片鉗使用的注意事項：換液時應時刻觀察浴槽，防止液面過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，應用范圍廣，能夠分析檢測所有的離子通道類型，同時能夠分析離子通道的動力學特征。因此目前，傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)仍然是不可替代的。在進行膜片鉗實驗時，玻璃電極給負壓并吸住細胞，形成高阻封接，破膜，給藥，記錄數(shù)據(jù)的過程，都需要細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)。因此細胞的穩(wěn)定性就成了評估樣品好壞的關(guān)鍵。膜片鉗芯片技術(shù)是繼細胞芯片之后的又一種嶄新的分析細胞電生理參數(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確性特點外,還具有高通量、自動化以及細胞多通道參數(shù)和細胞網(wǎng)絡(luò)參數(shù)在線和實時檢測等優(yōu)點.因此,該芯片技術(shù)將很大促進細胞離子通道、細胞網(wǎng)絡(luò)傳導以及藥物篩選的研究和應用。膜片鉗技術(shù)的應用范圍：在心血管藥理方面的研究。蕪湖醫(yī)學電生理膜片鉗方案

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。合肥細胞生物學膜片鉗全細胞記錄應用

膜片鉗實驗實驗，記錄和分析數(shù)據(jù)準備工作就緒后即可進行實驗操作，數(shù)據(jù)記錄和分析。對電極持續(xù)施加一個1mV、10～50ms的階躍脈沖刺激，電極入水后電阻約4～6MΩ，此時在計算機屏幕顯示框中可看到測試脈沖產(chǎn)生的電流波形。開始時增益不宜設(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測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胞，當電極尖銳端與細胞膜接觸時封接電阻指示Rm會有所上升，將電極稍向下壓，Rm指示會進一步上升。通過細塑料管向電極內(nèi)稍加負壓，細胞膜特性良好時，Rm一般會在1min內(nèi)快速上升，直至形成GΩ級的高阻抗封接。一般當Rm達到100MΩ左右時，電極尖銳端施加輕微負電壓(-30～-10mV)有助于GΩ封接的形成。此時的現(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，電流波形仍呈平坦狀。合肥細胞生物學膜片鉗全細胞記錄應用

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