東莞醫(yī)學(xué)實(shí)用膜片鉗原理

膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法，目的在于提供基礎(chǔ)研究知識(shí)與新藥開(kāi)發(fā)時(shí)研究細(xì)胞電特性或小分子藥物對(duì)細(xì)胞膜上離子信道特性的影響，替開(kāi)發(fā)標(biāo)靶藥物提供一個(gè)測(cè)試平臺(tái)。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實(shí)驗(yàn)人員在取得元代細(xì)胞(例如心肌細(xì)胞與神經(jīng)元)后，將研究對(duì)象細(xì)胞養(yǎng)在玻片上，以手動(dòng)方式將紀(jì)錄電極移動(dòng)放置在胞體上方并壓到細(xì)胞膜上，此時(shí)紀(jì)錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”。東莞醫(yī)學(xué)實(shí)用膜片鉗原理

膜片鉗使用的基本方法是，把經(jīng)過(guò)加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進(jìn)器的操縱下，與清潔處理過(guò)的細(xì)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(lái)，由于電性能隔離與微電極的相對(duì)低電阻（1～5MΩ），只要對(duì)微電極施以電壓就能對(duì)膜片進(jìn)行鉗制，從微電極引出的微小離子電流通過(guò)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(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是建立高阻抗封接，并能通過(guò)特定的記錄儀器反映這些變化，因而，膜片鉗實(shí)驗(yàn)室除了一般電生理實(shí)驗(yàn)所需的儀器外，還特需防震工作臺(tái)、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。合肥藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)服務(wù)目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究。

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.文中具體介紹了膜片鉗芯片技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用,結(jié)合作者的研究工作,著重介紹了膜片鉗芯片技術(shù)在味覺(jué)細(xì)胞研究的比較新進(jìn)展。膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法

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(qǐng)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(qǐng)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(kāi)放大器，后開(kāi)軟件；先關(guān)軟件，后關(guān)放大器。5.非必須用到汞燈時(shí)請(qǐng)不要打開(kāi)汞燈電源，打開(kāi)后至少需1個(gè)小時(shí)才可關(guān)閉。6.在放大器打開(kāi)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(qǐng)關(guān)閉放大器。全細(xì)胞膜片鉗模式下有電壓鉗記錄和電流鉗記錄兩種。

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn)：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。該技術(shù)的主要缺陷是必須在細(xì)胞內(nèi)插入兩個(gè)電極，對(duì)細(xì)胞損傷很大，在小細(xì)胞如神經(jīng)元，就難以實(shí)現(xiàn)，又因細(xì)胞形態(tài)復(fù)雜，很難保持細(xì)胞膜各處生物特性的一致。膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。嘉興藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案

膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，電壓鉗是利用負(fù)反饋技術(shù)將膜電位在空間和時(shí)間上固定于某一測(cè)定值。東莞醫(yī)學(xué)實(shí)用膜片鉗原理

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。東莞醫(yī)學(xué)實(shí)用膜片鉗原理