膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):根據(jù)不同的電生理實(shí)驗(yàn)要求,可以組建不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),但有若干共同的基本部件,包括機(jī)械部分(防震工作臺(tái)、屏蔽罩、儀器設(shè)備架)、光學(xué)部分(顯微鏡、視頻監(jiān)視器、單色光系統(tǒng))、電子部件(膜片鉗放大器、刺激器、數(shù)據(jù)采集的設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng))和微操縱器在大多數(shù)膜片鉗實(shí)驗(yàn),要求所有實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備均具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性,以使微電極與細(xì)胞膜之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能小。防震工作臺(tái)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(tái)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(duì)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(tái),便于測量儀器與光學(xué)儀器配接。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究。湖州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)原理及步驟
膜片鉗技術(shù)原理:膜片鉗技術(shù)的建立,對(duì)生物學(xué)科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一資有重大意義的變革。這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜單一的(或多個(gè)的離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。些技術(shù)的出現(xiàn)自然將細(xì)胞水平和分子水平的生理學(xué)研究聯(lián)系在一起,同時(shí)又將神經(jīng)科學(xué)的不同分野必然地融匯在一起,改變了既往各個(gè)分野互不聯(lián)系、互不滲透,阻礙人們很全認(rèn)識(shí)能力的弊端。由于電極與細(xì)胞膜的高阻封接,在電極籠罩下的那片膜事實(shí)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(jìn)玻璃吸管,用一個(gè)極為敏感的電流監(jiān)視器(膜片鉗放大器)測量此電流強(qiáng)度,就替代單一離子通道電流。莆田細(xì)胞生物學(xué)腦定位膜片鉗原理膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:細(xì)胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。
膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn):膜片鉗的基本原理則是利用負(fù)反饋電子線路,將微電極所吸附的一個(gè)至幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜的電位固定在一定水平上,對(duì)通過通道的微小離子電流作動(dòng)態(tài)或靜態(tài)觀察,從而研究其功能。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)膜電流固定的關(guān)鍵步驟是在玻璃微電極邊緣與細(xì)胞膜之間形成高阻密封,其阻抗數(shù)值可達(dá)10~100 GΩ(此密封電阻是指微電極內(nèi)與細(xì)胞外液之間的電阻)。由于此阻值如此之高,故基本上可看成絕緣,其上之電流可看成零,形成高阻密封的力主要有氫健、范德華力、鹽鍵等。此密封不光電學(xué)上近乎絕緣,在機(jī)械上也是較牢固的。
全細(xì)胞膜片鉗模式下有電壓鉗記錄和電流鉗記錄兩種。電壓鉗記錄的原理與電壓鉗技術(shù)相似,但有所不同:首先,全細(xì)胞電壓鉗記錄只使用單根電極,但在電學(xué)效果上同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電壓鉗制和電流記錄。其次,電壓鉗記錄的電極不細(xì)胞,對(duì)細(xì)胞造成的損傷較小,因而能用于小細(xì)胞如神經(jīng)元的研究。電流鉗記錄則是通過鉗制電極電流來測量膜電位。電流鉗在本質(zhì)上也是電壓鉗位,它將差分放大器的輸出電流與指令電流相比較,然后將這個(gè)差動(dòng)輸出施加到放大器前級(jí)的倒相端,通過高速反饋使得同相端的電壓與其相等,無論電極電流是否為零,都能從輸出電壓得到膜電位的準(zhǔn)確數(shù)值。膜片鉗使用的注意事項(xiàng):在放大器打開時(shí)不能用手、金屬物品或其它導(dǎo)電的物品接觸電極絲。
膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性(1)光能應(yīng)用于懸浮細(xì)胞的紀(jì)錄,因此大部分的紀(jì)錄對(duì)象為化細(xì)胞,而對(duì)于需要貼壁生長的大多數(shù)正常細(xì)胞,現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)就無法紀(jì)錄;(2)在紀(jì)錄對(duì)象上,目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀(jì)錄胞膜形狀平整飽滿的細(xì)胞,大部分是工具細(xì)胞如化細(xì)胞,此類細(xì)胞有比較強(qiáng)的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作,而許多具有研究價(jià)值的細(xì)胞(例如元代培養(yǎng)的神經(jīng)元)胞膜較弱容易破裂,且胞體表面不規(guī)整,現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。因此,迫切需要一種新型的全自動(dòng)膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)來解決以上問題。膜片鉗技術(shù)是電生理記錄的常用手段,目前在科學(xué)研究中使用越來越普遍。金華藥理學(xué)膜片鉗供應(yīng)商
為了測量在不同藥物對(duì)細(xì)胞中的離子通道的影響,通常需要在膜片鉗實(shí)驗(yàn)中實(shí)施灌流。湖州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)原理及步驟
膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:1)細(xì)胞吸附式膜片(cell attached patch)是膜片鉗的基本方式,其它方式由此衍生。這種膜片形式比較穩(wěn)定因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,故對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和環(huán)境干擾比較小。但這種膜片形式易在電極形成囊泡,從而細(xì)胞骨架可能有所變化。另外這種膜片不能控制細(xì)胞內(nèi)成分。且任何影響膜電位的處理均可影響其電位水平。2)內(nèi)面向外式膜片( inside outpatch)細(xì)胞內(nèi)外和電極內(nèi)的溶液均可調(diào)控,既能較容易地改變細(xì)胞內(nèi)的離子或物質(zhì)濃度,又能把酶等直接加于膜的內(nèi)側(cè)面,適宜研究胞內(nèi)物質(zhì)對(duì)通道活動(dòng)的影響。湖州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)原理及步驟