膜片鉗技術(shù)的發(fā)展∶全自動膜片鉗技術(shù)(Automatedpatchclamptechnique)的出現(xiàn)標志著膜片鉗技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個嶄新階段,從這個意義上說,前面所講的膜片鉗技術(shù)我們稱之為傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)(Traditionalpatchclamptechnique),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,不適合在藥物開發(fā)初期和中期進行大量化合物的篩選,也不適合需要記錄火量細胞的基礎(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,它不僅通量高,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)的工作效率提高了!全自動膜片鉗技術(shù)采用的標本必須是懸浮細胞,像腦片這類標本無法采用。此外,全自動膜片鉗技術(shù)只能進行全細胞記錄模式、穿孔膜片鉗記錄模式以及細胞貼附式單通道記錄模式,而不能進行其他模式的記錄。浸溶細胞溶液和微電極玻璃管內(nèi)的填充液成分對全細胞膜片鉗記錄也是很重要的內(nèi)容。美國多通道膜片鉗解決方案
1976年德國馬普生物物理化學研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,記錄到ACh啟動的單通道離子電流,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的負壓吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),明顯降低了記錄時的噪聲實現(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等對該技術(shù)進行了改進,引進了膜片游離技術(shù)和全細胞記錄技術(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,榮獲1991年諾貝爾醫(yī)學和生理學獎。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務(wù)于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*48小時隨時人工在線咨詢.芬蘭雙電極膜片鉗單細胞在細胞膜的電興奮過程中,脂質(zhì)層膜電容的反應(yīng)是被動的,其電流電壓曲線是線性的。
膜片鉗技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合Neher等**將膜片鉗技術(shù)與Fura2熒光測鈣技術(shù)結(jié)合,同時進行如細胞內(nèi)熒光強度、細胞膜離子通道電流及細胞膜電容等多指標變化的快速交替測定,這樣便可得出同一事件過程中,多種因素各自的變化情況,進而可分析這些變化間的相互關(guān)系。Neher將可光解出鈣離子的鈣螯合物引入膜片鉗技術(shù),進而可以定量研究鈣離子濃度與分泌率的關(guān)系及比較大分泌率等指標。他又創(chuàng)膜片鉗的膜電容檢測與碳纖電極電化學檢測聯(lián)合運用的技術(shù)。之后又將光電聯(lián)合檢測技術(shù)與碳纖電極電化學檢測技術(shù)首先結(jié)合起來。這種結(jié)合既能研究分泌機制,又能鑒別分泌物質(zhì),還能互相彌補各單種方法的不足。Eberwine等于1991年首先將膜片鉗技術(shù)與RT-PCR技術(shù)結(jié)合起來運用,可對形態(tài)相似而電活動不同的結(jié)果作出分子水平的解釋,從此開始了膜片鉗與分子生物學技術(shù)相結(jié)合的時代∶基因重組技術(shù),膜通道蛋白重建技術(shù)。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務(wù)于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*47小時隨時人工在線咨詢.
全細胞膜片鉗記錄(Whole-cellpatch-clamprecording)是一種早期且使用頻繁的鉗夾技術(shù),相當于連續(xù)單電極電壓鉗夾記錄,也就是說,全細胞記錄類似于傳統(tǒng)的細胞內(nèi)記錄,但具有更大的優(yōu)勢,如分辨率高、噪聲低、穩(wěn)定性好、細胞內(nèi)成分可控等。全細胞記錄技術(shù)測量一個細胞內(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)相對于原來的單電極電壓鉗有了很大的進步,尤其是在單離子通道鉗記錄中,細胞或腦片的組織選擇和實驗溶液的制備仍然是非常重要的步驟。膜片鉗技術(shù),為您揭示細胞生命活動的細微變化!
電壓鉗的原理∶用兩根前列直徑0.5um的電極插入細胞內(nèi),一根電極用作記錄電極以記錄跨膜電位,用另一根電極作為電流注入電極,以固定膜電位。從而實現(xiàn)固定膜電位的同時記錄膜電流。電位記錄電極引導(dǎo)的膜電位(Vm)輸入電壓鉗放大器的負輸入端,而人為控制的指令電位(Vc)輸入正輸入端,放大器的正負輸入端子等電位,向正輸入端子施加指令電位(Vc)時,經(jīng)過短路負端子可使膜片等電較,即Vm=Vc,從而達到電位鉗制的目的,并可維持一定的時間。Vc的不同變化將導(dǎo)致Vm的變化,從而引起細胞膜上電壓依賴性離子通道的開放,通道開放引起的離子流反過來又引起Vm的變化,致使Vm≠Vc,Vc與Vm的任何差值都會導(dǎo)致放大器有電壓輸出,將相反極性的電流注入細胞,以使Vc=Vm,注入電流的大小與跨膜離子流相等,但方向相反。因而注入的電流被認為是標本興奮時的跨膜電流值(通道電流)。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務(wù)于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*25小時隨時人工在線咨詢.了解離子通道的功能以及結(jié)構(gòu)的關(guān)系對于從分子水平深入探討某些疾病措施等均具有十分重要的理論和實際意義。美國雙電極膜片鉗高阻抗封接
這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細胞膜單一的或多個的離子通道分子活動的技術(shù)。美國多通道膜片鉗解決方案
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。該技術(shù)的主要缺陷是必須在細胞內(nèi)插入兩個電極,對細胞損傷很大,在小細胞如元,就難以實現(xiàn),又因細胞形態(tài)復(fù)雜,很難保持細胞膜各處生物特性的一致。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務(wù)于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*49小時隨時人工在線咨詢.美國多通道膜片鉗解決方案