膜片鉗技術(shù)——打開細(xì)胞電生理之門：定義：膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”，是一種基于電工學(xué)和電化學(xué)原理的分析手段，可以通過檢測細(xì)胞的電信號(電生理性質(zhì))來研究化學(xué)物質(zhì)、電、機械力等刺激因素對細(xì)胞功能的影響，從而幫助揭示細(xì)胞在生命活動中的化學(xué)和生物學(xué)機制。原理：膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個離子通道、面積為幾個平方微米的細(xì)胞膜通過負(fù)壓吸引封接起來，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，用一個極為敏感的電流監(jiān)視器（膜片鉗放大器）測量此電流強度，就替代單一離子通道電流。膜片鉗使用操作流程及注意事項：實驗結(jié)束后必須關(guān)閉實驗室的水電。連云港醫(yī)學(xué)離子通道方案

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：穿孔膜片(perforated patch)是為克服常規(guī)全細(xì)胞模式的胞質(zhì)滲漏問題,有學(xué)者將與離子親和的制霉菌素或二性霉素b經(jīng)微電極灌流到含有類甾醇的細(xì)胞膜上,形成只允許一價離子通過的孔,用此法在膜片上做很多導(dǎo)電性孔道,借此對全細(xì)胞膜電流進(jìn)行記錄。由于此模式的胞質(zhì)滲漏極為緩慢,局部串聯(lián)阻抗較常規(guī)全細(xì)胞模式高,所以鉗制速度很慢,也稱為緩慢全細(xì)胞模式。它適合于小細(xì)胞的電壓鉗位,對于直徑大于30μm的細(xì)胞很難實現(xiàn)鉗位。不足之處是由于電極與細(xì)胞間交換快,細(xì)胞內(nèi)環(huán)境很容易破壞,因此記錄所用的電極液應(yīng)與胞漿主要成分相同,如高k+,低na+和ca2+及一定的緩沖成分和能量代謝所需的物質(zhì)。金華細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗成像原理及步驟膜片鉗使用操作流程及注意事項：電腦里面的軟件不得隨意刪改，不得在本機電腦下載別的軟件。

膜片鉗使用的基本方法是，把經(jīng)過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)上隔離起來膜片鉗技術(shù)實現(xiàn)的關(guān)鍵是建立高阻抗封接，并能通過特定的記錄儀器反映這些變化，記錄數(shù)據(jù)的過程，都需要細(xì)胞保持比較好的活性狀態(tài)，才能更加高效的獲得有效數(shù)據(jù)。因而，膜片鉗實驗室除了一般電生理實驗所需的儀器外，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。

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點：高阻封接技術(shù)還很大降低了電流記錄的背景噪聲，從而戲劇性地提高了時間、空間及電流分辨率，如時間分辨率可達(dá)10 μs、空間分辨率可達(dá)1平方微米及電流分辨率可達(dá)10-12 A。影響電流記錄分辨率的背景噪聲除了來自于膜片鉗放大器本身外，比較主要還是信號源的熱噪聲。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(xì)胞來講很少，可以忽略，也就是說電極下的離子電流對整個細(xì)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(xì)胞膜兩側(cè)的電位差就不變，從而實現(xiàn)電位固定。全細(xì)胞膜片鉗模式下有電壓鉗記錄和電流鉗記錄兩種。

膜片鉗電生理記錄技術(shù)：膜片鉗技術(shù)的基本原理：膜片鉗技術(shù)用特制的玻璃微吸管吸附于細(xì)胞表面，使之形成10~100MΩ的高阻封接，被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。然后對該膜片實行電壓鉗位，測量單個離子通道開放產(chǎn)生的微小電流，這種通道的開放是一種隨機過程。通過觀測單個通道開放的電流幅值分布、開放概率、開放壽命分布等功能參數(shù)，并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。將該部分細(xì)胞采用負(fù)壓吸破，可以形成比較常見的全細(xì)胞記錄模式，可以研究整個細(xì)胞的生理功能和離子通道電生理功能。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(xì)胞記錄。連云港醫(yī)學(xué)離子通道方案

膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：在紀(jì)錄對象上，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。連云港醫(yī)學(xué)離子通道方案

膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)及記錄方法：細(xì)胞膜由雙層脂膜組成，具有密封絕緣的特性，因此當(dāng)紀(jì)錄 電極接觸到細(xì)胞膜時電阻會開始上升，然后以人工方式對紀(jì)錄電極內(nèi)施加一個負(fù)壓，可以讓電極與胞膜之間吸附得更為緊密而電阻也會加速上升，當(dāng)紀(jì)錄電極的電阻達(dá)到千兆歐姆(Giga Ω)時，意味著細(xì)胞膜與電極之間幾乎沒有電流漏出，之后對電極內(nèi)壓力施以一個快速的負(fù)壓將細(xì)胞膜吸破，這樣紀(jì)錄電極與細(xì)胞胞體之間會形成一個封閉的電容，此時就可以開始對細(xì)胞進(jìn)行實驗。連云港醫(yī)學(xué)離子通道方案