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來源: 發(fā)布時間:2022-01-18

膜片鉗技術(shù)在通道研究中的重要作用:利用膜片鉗技術(shù)還可以用于藥物在其靶受體上作用位點的分析。如神經(jīng)元煙堿受體為配體門控性離子通道,膜片鉗全細胞記錄技術(shù)通過記錄煙堿誘發(fā)電流,可直觀地反映出神經(jīng)元煙堿受體活動的全過程,包括受體與其激動劑和拮抗劑的親和力,離子通道開放、關(guān)閉的動力學特征及受體的失敏等活動。使用膜片鉗全細胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響,來確定其作用的動力學特征。然后根據(jù)分析拮抗劑對受體失敏的影響,拮抗劑的作用是否有電壓依賴性、使用依賴性等特點,可從功能上區(qū)分拮抗劑在煙堿受體上的不同作用位點,即判斷拮抗劑是作用在受體的激動劑識別位點,離子通道抑或是其它的變構(gòu)位點上。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。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站

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膜片鉗技術(shù)與其他生物檢測技術(shù)的結(jié)合應用:1.膜片鉗與光學顯微成像技術(shù)結(jié)合應用:利用激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、熒光顯微鏡等技術(shù)可以對細胞進行實時成像研究,將膜片鉗技術(shù)與光學顯微成像技術(shù)結(jié)合使用不但可以檢測細胞的電流變化情況,而且還可以對細胞的電信號傳遞活動進行成像觀察。2.膜片鉗與原子力顯微鏡結(jié)合應用:將膜片鉗和AFM結(jié)合使用的技術(shù)可以提高細胞電生理檢測的分辨率和靈敏度;而且,在獲得細胞電生理信息的同時,還能獲取細胞的生物力學性質(zhì),從而更很全地研究細胞的生理功能。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站電壓鉗技術(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。

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膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:全細胞式膜片方式使細胞內(nèi)與浴槽之間的漏流極少。電極本身阻抗(1~10mω)與細胞封接后的阻抗相比較低,這種低接觸阻抗使單管電壓鉗容易實現(xiàn)。電極管內(nèi)與細胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細胞內(nèi)液的成分。細胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。如果有目的地將膜電位鉗制在某一程度,可做到選擇性抑制某些通道的活性而只記錄某種通道電流的總和,并可在同一細胞上觀察幾種不同通道的情況。通過改變內(nèi)部介質(zhì),如改變電極液成分,或在電極液中加入所需藥物,通過滲透很快改變胞漿成分并達到平衡,該手段在全細胞記錄中廣泛應用。

膜片鉗操作實驗:在大多數(shù)膜片鉗實驗,要求所有實驗儀器及設(shè)備均具有良好的機械穩(wěn)定性,以使微電極與細胞膜之間的相對運動盡可能小。防震工作臺放置倒置顯微鏡和與之固定連接的微操縱器,其他設(shè)備置于臺外。屏蔽罩由銅絲網(wǎng)制成,接地以防止周圍環(huán)境的雜散電場對膜片鉗放大器的探頭電路的干擾。儀器設(shè)備架要靠近工作臺,便于測量儀器與光學儀器配接。倒置顯微鏡是膜片鉗實驗系統(tǒng)的主要光學部件,它不光具有較好的視覺效果,便于將玻璃電極與細胞的頂部接觸,而且是借助移動物鏡來實現(xiàn)聚焦,具有較好的機械穩(wěn)定性。視頻監(jiān)視器主要是用來監(jiān)視實驗過程中的操作,特別是能將封接參數(shù)(如封接阻抗)與細胞的形態(tài)對應,以實現(xiàn)良好的封接。傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作,實驗人員在取得元代細胞。

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膜片鉗記錄的幾種形式:細胞吸附膜片(cell-attached patch) 將兩次拉制后經(jīng)加熱拋光的微管電極置于清潔的細胞膜表面上,形成高阻封接,在細胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進行電壓鉗制,高分辨測量膜電流,稱為細胞貼附膜片。由于不破壞細胞的完整性,這種方式又稱為細胞膜上的膜片記錄。此時跨膜電位由玻管固定電位和細胞電位決定。因此,為測定膜片兩側(cè)的電位,需測定細胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動看,這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,因細胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,所受的干擾小。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:細胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站

膜片鉗放大器是整個實驗系統(tǒng)中的中心,它可用來作單通道或全細胞記錄。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點:此密封不光電學上近乎絕緣,在機械上也是較牢固的。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,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。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。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站