膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)及記錄方法：膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法，目的在于提供基礎(chǔ)研究知識與新藥開發(fā)時研究細(xì)胞電特性或小分子藥物對細(xì)胞膜上離子信道特性的影響，替開發(fā)標(biāo)靶藥物提供一個測試平臺。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實驗人員在取得元代細(xì)胞(例如心肌細(xì)胞與神經(jīng)元)后，將研究對象細(xì)胞養(yǎng)在玻片上，以手動方式將紀(jì)錄電極移動放置在胞體上方并壓到細(xì)胞膜上，此時紀(jì)錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。膜片鉗使用操作流程及注意事項：凡是在本平臺使用儀器的同學(xué)必須履行實驗室相關(guān)要求。無錫全自動電生理膜片鉗

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，由于電性能隔離與微電極的相對低電阻（1～5MΩ），只要對微電極施以電壓就能對膜片進(jìn)行鉗制，從微電極引出的微小離子電流通過高分辨、低噪聲、高保真的電流-電壓轉(zhuǎn)換放大器輸送至電子計算機(jī)進(jìn)行分析處理。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。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。常州醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗技術(shù)膜片鉗在通道研究中的重要作用：利用膜片鉗技術(shù)還可以用于藥物在其靶受體上作用位點的分析。

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點：又由于玻璃微電極管徑很小，其下膜面積光約1 μm2，在這么小的面積上離子通道數(shù)量很少，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)電位固定另外，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。

膜片鉗的應(yīng)用：與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道：心肌細(xì)胞通過各種離子通道對膜電位和動作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。國外學(xué)者在人類心肌細(xì)胞離子通道特性的研究中取得了許多進(jìn)展，使得心肌藥理學(xué)實驗由動物細(xì)胞模型向人心肌細(xì)胞成為可能。對離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究：通過對各種生理或病理情況下細(xì)胞膜某種離子通道特性的研究，了解該離子的生理意義及其在疾病過程中的作用機(jī)制。如對鈣離子在腦缺血神經(jīng)細(xì)胞損害中作用機(jī)制的研究表明，缺血性腦損害過程中，Ca2+介導(dǎo)現(xiàn)象起非常重要的作用，缺血缺氧使Ca2+通道開放，過多的Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)就出現(xiàn)Ca2+超載，導(dǎo)致神經(jīng)元及細(xì)胞膜損害，膜轉(zhuǎn)運功能障礙，嚴(yán)重的可使神經(jīng)元壞死。全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：外灌流時間常數(shù)：~200ms；內(nèi)灌流時間常數(shù)：~2s。

膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”。是研究離子通道的較重要的技術(shù)。目前膜片鉗技術(shù)已從常規(guī)膜片鉗技術(shù)（Conventionalpatchclamptechnique）發(fā)展到全自動膜片鉗技術(shù)（Automatedpatchclamptechnique）。傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)每次只能記錄一個細(xì)胞（或一對細(xì)胞），對實驗人員來說是一項耗時耗力的工作，它不適合在藥物開發(fā)初期和中期進(jìn)行大量化合物的篩選，也不適合需要記錄大量細(xì)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，它不只通量高，一次能記錄幾個甚至幾十個細(xì)胞，而且從找細(xì)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)的工作效率很大程度提高了！簽于全自動膜片鉗技術(shù)的這些優(yōu)點，目前已經(jīng)普遍的用于藥物篩選。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：膜片鉗技術(shù)在通道中的研究。無錫全自動電生理膜片鉗

使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響，來確定其作用的動力學(xué)特征。無錫全自動電生理膜片鉗

膜片鉗技術(shù)在通道研究中的重要作用：1.與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道：心肌細(xì)胞通過各種離子通道對膜電位和動作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。近年來，國外學(xué)者在人類心肌細(xì)胞離子通道特性的研究中取得了許多進(jìn)展，使得心肌藥理學(xué)實驗由動物細(xì)胞模型向人心肌細(xì)胞成為可能。2.對離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究：通過對各種生理或病理情況下細(xì)胞膜某種離子通道特性的研究，了解該離子的生理意義及其在疾病過程中的作用機(jī)制。無錫全自動電生理膜片鉗

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