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來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-12-09

全細(xì)胞膜片鉗記錄(Whole-cellpatch-clamprecording)是一種早期且使用頻繁的鉗夾技術(shù),相當(dāng)于連續(xù)單電極電壓鉗夾記錄,也就是說,全細(xì)胞記錄類似于傳統(tǒng)的細(xì)胞內(nèi)記錄,但具有更大的優(yōu)勢(shì),如分辨率高、噪聲低、穩(wěn)定性好、細(xì)胞內(nèi)成分可控等。全細(xì)胞記錄技術(shù)測量一個(gè)細(xì)胞內(nèi)所有通道的電流,記錄過程中電極的溶液代替原生質(zhì)的成分。雖然膜片鉗記錄技術(shù)相對(duì)于原來的單電極電壓鉗有了很大的進(jìn)步,尤其是在單離子通道鉗記錄中,細(xì)胞或腦片的組織選擇和實(shí)驗(yàn)溶液的制備仍然是非常重要的步驟。由通道蛋白介導(dǎo)的膜電導(dǎo)構(gòu)成了膜反應(yīng)的主動(dòng)成分,它的電流電壓關(guān)系是非線性的。日本全自動(dòng)膜片鉗多少錢

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膜片鉗技術(shù)發(fā)展歷史:1976年德國馬普生物物理化學(xué)研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細(xì)胞上用雙電極鉗制膜電位的同時(shí),記錄到ACh啟動(dòng)的單通道離子電流,從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù)。1980年Sigworth等在記錄電極內(nèi)施加5-50cmH2O的負(fù)壓吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),明顯降低了記錄時(shí)的噪聲實(shí)現(xiàn)了單根電極既鉗制膜片電位又記錄單通道電流的突破。1981年Hamill和Neher等對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),引進(jìn)了膜片游離技術(shù)和全細(xì)胞記錄技術(shù),從而使該技術(shù)更趨完善,具有1pA的電流靈敏度、1μm的空間分辨率和10μs的時(shí)間分辨率。1983年10月,《Single-ChannelRecording》一書問世,奠定了膜片鉗技術(shù)的里程碑。Sakmann和Neher也因其杰出的工作和突出貢獻(xiàn),榮獲1991年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。德國腦片膜片鉗電生理技術(shù)封接是膜片鉗記錄的關(guān)鍵步驟之一。

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細(xì)胞是動(dòng)物和人體的基本組成單元,細(xì)胞與細(xì)胞內(nèi)的通信,是依靠其膜上的離子通道進(jìn)行的,離子和離子通道是細(xì)胞興奮的基礎(chǔ),亦即產(chǎn)生生物電信號(hào)的基礎(chǔ),生物電信號(hào)通常用電學(xué)或電子學(xué)方法進(jìn)行測量。由此形成了一門細(xì)胞學(xué)科———電生理學(xué)(electrophysiology),即是用電生理的方法來記錄和分析細(xì)胞產(chǎn)生電的大小和規(guī)律的科學(xué)。早期的研究多使用雙電極電壓鉗技術(shù)作細(xì)胞內(nèi)電活動(dòng)的記錄。現(xiàn)代膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點(diǎn)的化合物體外篩選,服務(wù)于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,專業(yè)團(tuán)隊(duì),7*54小時(shí)隨時(shí)人工在線咨詢.

膜片鉗的應(yīng)用范圍:1.單離子通道(如鈉、鉀)的功能研究;2.心肌細(xì)胞離子通道研究(尤其與藥物作用相關(guān)的);3.常規(guī)與病理的離子通道作用機(jī)制研究;4.單細(xì)胞的形態(tài)與功能關(guān)系的研究;5.心血管藥理學(xué)的研究;6.腦片膜片鉗(證實(shí)了腦組織在體外也能存活并保持很好的活性狀態(tài),能使對(duì)腦細(xì)胞的研究更接近生理狀態(tài)下的情況,可檢驗(yàn)不同腦區(qū)間的神經(jīng)通路與功能鏈接);7.神經(jīng)環(huán)路的研究(光遺傳或化學(xué)遺傳病毒載體表達(dá)的驗(yàn)證);8.神經(jīng)突觸可塑性的研究。膜片鉗80%的工夫在于刺備細(xì)胞。

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一、記錄設(shè)備首先,盡可能完善膜片鉗記錄設(shè)備是實(shí)驗(yàn)前的重要步驟,如用模型細(xì)胞測定電子設(shè)備、安裝并測試應(yīng)用軟件、調(diào)節(jié)光學(xué)顯微鏡、檢驗(yàn)防震工作臺(tái)等。二、微電極的制備膜片鉗電極是用外徑為1-2mm的毛細(xì)玻璃管拉制成的。標(biāo)準(zhǔn)的毛細(xì)玻璃管(外經(jīng)1.5mm,管壁厚0.3mm)適合于制作單通道記錄的微電極,而全細(xì)胞記錄則應(yīng)選管壁較薄(0.16mm)的毛細(xì)玻璃管,這樣可以使電極阻抗較低。三、封接(Sealing)技術(shù)封接(seal)是膜片鉗記錄的關(guān)鍵步驟之一。封接不好噪聲太大必然影響細(xì)胞膜電信號(hào)的記錄,一般要求封接阻抗至少20GΩ才可進(jìn)行常規(guī)記錄。為了形成良好封接必須保持清潔的溶液、良好的視野以及適當(dāng)?shù)碾姌O鍍膜。為了獲得較好的"千兆歐封接",細(xì)胞表面必須裸露以便微電極前列能接觸細(xì)胞,細(xì)胞的大小也是成功記錄的個(gè)因素,一般選擇10-20um的細(xì)胞比較理想。在細(xì)胞膜的電學(xué)模型中,膜電容和膜電導(dǎo)構(gòu)成了一個(gè)并聯(lián)回路。日本單電極膜片鉗多少錢

全自動(dòng)膜片鉗技術(shù)采用的標(biāo)本必須是懸浮細(xì)胞,像腦片這類標(biāo)本無法采用。日本全自動(dòng)膜片鉗多少錢

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。日本全自動(dòng)膜片鉗多少錢

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