膜片鉗技術(shù)的基本原理是通過(guò)負(fù)反饋使得膜電位與指令電壓相等，在電壓鉗制的條件下記錄膜電流。上面是電阻反饋式膜片鉗放大器的電路示意圖。A1為一極高輸入阻抗、極低噪聲的場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器，由于A1極高的開(kāi)環(huán)增益使得兩個(gè)輸入端的電壓幾乎完全相等，使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對(duì)煙堿受體激動(dòng)劑量效曲線的影響，從而實(shí)現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻，分別對(duì)應(yīng)于不同的電流記錄范圍，其中高值反饋電阻具有極高的電阻和極低的雜散電容，是決定放大器單通道記錄性能的基本元件。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。上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站

一種電生理膜片鉗灌流裝置的制造方法：為了測(cè)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。例如，需要檢驗(yàn)?zāi)撤N是否對(duì)某種離子通道的影響，則需要在細(xì)胞封接后記錄電流數(shù)據(jù)，然后通過(guò)在細(xì)胞周圍快速給藥再次記錄電流數(shù)據(jù)即可對(duì)比數(shù)據(jù)判斷該對(duì)離子通道的影響。以往多采用橡皮泥等簡(jiǎn)單設(shè)備固定灌流管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)常出現(xiàn)灌流管固定不良影響實(shí)驗(yàn)的情況，也有精密的灌流裝置，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且成本非常高。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。蘇州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級(jí)，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗技術(shù)的基本原理和方法：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。

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：工作原理膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對(duì)相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。它的基本原理是以一個(gè)光潔，直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經(jīng)或肌細(xì)胞的膜接觸，之后對(duì)微電極另一端開(kāi)口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓用電極的纖細(xì)開(kāi)口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入，如此在微電極開(kāi)口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會(huì)形成緊密的封接，它的電阻能夠達(dá)到數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)千兆歐，這世界上就是在化學(xué)上完全隔離了吸附在微電極開(kāi)口處的那一片膜同膜的其余部分，通過(guò)微電極記錄到的電流變化光光和該膜片中通道分子的功能狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：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。

膜片鉗記錄的幾種形式：細(xì)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(xì)胞膜表面上，形成高阻封接，在細(xì)胞膜表面隔離出一小片膜，既而通過(guò)微管電極對(duì)膜片進(jìn)行電壓鉗制，高分辨測(cè)量膜電流，稱為細(xì)胞貼附膜片。由于不破壞細(xì)胞的完整性，這種方式又稱為細(xì)胞膜上的膜片記錄。此時(shí)跨膜電位由玻管固定電位和細(xì)胞電位決定。因此，為測(cè)定膜片兩側(cè)的電位，需測(cè)定細(xì)胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動(dòng)看，這種形式的膜片是極穩(wěn)定的，因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過(guò)程是完整的，所受的干擾小。為了測(cè)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。廈門細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗原理

膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇。上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：膜片鉗實(shí)驗(yàn)難度大、技術(shù)要求高，要掌握有關(guān)技術(shù)和方法雖不是很困難的事，但要從一大批的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，經(jīng)過(guò)處理和分析，得出有意義、有價(jià)值的結(jié)果和結(jié)論，就顯得不那么容易，有許多需要注意和考慮的問(wèn)題，包括減少噪音，避免電極前端的污染，提高封接成功率，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需要考慮如何選取記錄模式，為記錄特定離子電流如何選擇電極內(nèi)、外液，如何選擇阻斷劑、激動(dòng)劑，如何進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)采集等許多更為復(fù)雜的問(wèn)題，還需在科研實(shí)踐中不斷地探索和解決。上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站