紹興神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

膜片鉗技術(shù)之全細胞記錄的實驗流程：（1）破膜：加大微電極內(nèi)的負壓將細胞膜吸破，此時可見時間常數(shù)較大的全細胞膜電容電流的出現(xiàn)，以及方波電流的輕微加大。①可用嘴吸；②也可用注射器施加負壓；③還可以在施加負壓的基礎(chǔ)上進行電擊穿來破膜。若只用電擊穿破膜，形成的入口電阻Ra較大。（2）細胞破膜后，若所用浴液的滲透壓比電極內(nèi)液的滲透壓略高，則應(yīng)該將所施加的負壓力在幾秒內(nèi)或幾十秒內(nèi)去掉；反之，適當(dāng)保留一點負壓對破膜狀態(tài)及細胞的穩(wěn)定更有利。（3）全細胞膜電容補償：調(diào)節(jié)全細胞膜電容補償板塊中的Cm和Rs進行膜電容電流補償，使輸出電流信號中細胞膜電容電流成分消失或變至較小。（4）串聯(lián)電阻補償：打開串聯(lián)電阻補償鍵，調(diào)節(jié)串聯(lián)電阻補償至不產(chǎn)生震蕩為度。（5）漏減調(diào)節(jié)。（6）正式進入標(biāo)本細胞的檢測。膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實驗技術(shù)。紹興神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

膜片鉗記錄的幾種形式：內(nèi)面向外膜片(inside-out patch)　高阻封接形成后，在將微管電極輕輕提起，使其與細胞分離，電極端形成密封小泡，在空氣中短暫暴露幾秒鐘后，小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片。此時膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位，膜電位等于玻管電位的負值。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的，則輸出將與膜電流(Im)的負值相等。外面向外膜片(out-side patch)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負壓抽吸，膜片破裂再將玻管慢慢地從細胞表面垂直地提起，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層，此時高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。杭州全自動電生理膜片鉗研究方案膜片鉗使用的注意事項：安裝玻璃微電極時，電極應(yīng)與銀絲平行，防止刮蹭銀絲電極。

膜片鉗技術(shù)的工作原理：膜片鉗技術(shù)是用于了解離了通道行為的通用型電生理工具，首先用微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細胞膜，然后以千兆歐姆以上的阻抗使電極尖銳端與細胞膜封接，通過吸破或者電破的方式使與電極尖開口處相接的細胞膜的小區(qū)域與其周圍區(qū)域在電學(xué)上分隔，然后細胞膜破裂，進而對此區(qū)域上的離子通道的離子電流進行監(jiān)測記錄的方法。該方法普遍應(yīng)用于神經(jīng)細胞，肌纖維細胞，心肌細胞及高表達單一通道的卵母細胞。主要用于監(jiān)測離子通道在正?；蛘呒膊顟B(tài)下如何表現(xiàn)，以及不同藥物、離子或其他分析物如何改變這些狀態(tài)。膜片鉗技術(shù)的建立，對生物科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一項具有重大意義的變革。這是一種通過離子通道記錄的離子電流來反映細胞膜單一的(或多個)的離子通道活動的技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)將生理學(xué)的細胞水平和分子水平聯(lián)系在一起，又將神經(jīng)科學(xué)的不同亞科融匯在一起，促進了各個學(xué)科之間的聯(lián)系，加速了我們神經(jīng)科學(xué)的研究進展，深入探討神經(jīng)活動的機制研究。

膜片鉗技術(shù)——打開細胞電生理之門：定義：膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”，是一種基于電工學(xué)和電化學(xué)原理的分析手段，可以通過檢測細胞的電信號(電生理性質(zhì))來研究化學(xué)物質(zhì)、電、機械力等刺激因素對細胞功能的影響，從而幫助揭示細胞在生命活動中的化學(xué)和生物學(xué)機制。原理：膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個離子通道、面積為幾個平方微米的細胞膜通過負壓吸引封接起來，由于電極與細胞膜的高阻封接，在電極籠罩下的那片膜事實上與膜的其他部分從電學(xué)上隔離，因此，此片膜內(nèi)開放所產(chǎn)生的電流流進玻璃吸管，用一個極為敏感的電流監(jiān)視器（膜片鉗放大器）測量此電流強度，就替代單一離子通道電流。膜片鉗使用操作注意：拉制儀提前預(yù)熱（至少30min）。且用完及時關(guān)閉。

膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”。是研究離子通道的較重要的技術(shù)。目前膜片鉗技術(shù)已從常規(guī)膜片鉗技術(shù)（Conventionalpatchclamptechnique）發(fā)展到全自動膜片鉗技術(shù)（Automatedpatchclamptechnique）。傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)每次只能記錄一個細胞（或一對細胞），對實驗人員來說是一項耗時耗力的工作，它不適合在藥物開發(fā)初期和中期進行大量化合物的篩選，也不適合需要記錄大量細胞的基礎(chǔ)實驗研究。全自動膜片鉗技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上解決了這些問題，它不只通量高，一次能記錄幾個甚至幾十個細胞，而且從找細胞、形成封接、破膜等整個實驗操作實現(xiàn)了自動化，免除了這些操作的復(fù)雜與困難。這兩個優(yōu)點使得膜片鉗技術(shù)的工作效率很大程度提高了！簽于全自動膜片鉗技術(shù)的這些優(yōu)點，目前已經(jīng)普遍的用于藥物篩選。膜片鉗的應(yīng)用：對單細胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究。杭州全自動電生理膜片鉗研究方案

膜片鉗使用的注意事項：換液時應(yīng)時刻觀察浴槽，防止液面過低或液體溢出污染鏡頭。紹興神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：1）操作簡單，全過程可自動化。2）實驗迅速，通量高。一般每天可達到50個實驗數(shù)據(jù)左右。3）藥液交換迅速。細胞內(nèi)、外液的交換是在平面芯片上進行，所以藥液交換非常迅速，作用時間快，外灌流時間常數(shù)：~200ms內(nèi)灌流時間常數(shù)：~2s。4）藥物消耗極低。每次更換的外液只需十幾微升。5）信號準(zhǔn)確，噪聲少。使用了先進的微型“法拉第板”替代傳統(tǒng)的“法拉第籠”，極大的減少了噪聲源，記錄數(shù)據(jù)的電噪音很低(小于300fA/500MΩ)。6）擴展功能多。配套擴展設(shè)備豐富，如內(nèi)灌流系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、脂質(zhì)體制備器等等。7）軟件強大。軟件的功能全部，可按照操作者設(shè)定的參數(shù)方案自動執(zhí)行實驗，進行細胞吸附、封接和維持全細胞記錄模式；并兼容常規(guī)膜片鉗放大。紹興神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

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