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紹興神經(jīng)生物學膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

來源: 發(fā)布時間:2023-07-07

膜片鉗技術(shù)之全細胞記錄的實驗流程:(1)破膜:加大微電極內(nèi)的負壓將細胞膜吸破,此時可見時間常數(shù)較大的全細胞膜電容電流的出現(xiàn),以及方波電流的輕微加大。①可用嘴吸;②也可用注射器施加負壓;③還可以在施加負壓的基礎(chǔ)上進行電擊穿來破膜。若只用電擊穿破膜,形成的入口電阻Ra較大。(2)細胞破膜后,若所用浴液的滲透壓比電極內(nèi)液的滲透壓略高,則應(yīng)該將所施加的負壓力在幾秒內(nèi)或幾十秒內(nèi)去掉;反之,適當保留一點負壓對破膜狀態(tài)及細胞的穩(wěn)定更有利。(3)全細胞膜電容補償:調(diào)節(jié)全細胞膜電容補償板塊中的Cm和Rs進行膜電容電流補償,使輸出電流信號中細胞膜電容電流成分消失或變至較小。(4)串聯(lián)電阻補償:打開串聯(lián)電阻補償鍵,調(diào)節(jié)串聯(lián)電阻補償至不產(chǎn)生震蕩為度。(5)漏減調(diào)節(jié)。(6)正式進入標本細胞的檢測。膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實驗技術(shù)。紹興神經(jīng)生物學膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

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膜片鉗記錄的幾種形式:內(nèi)面向外膜片(inside-out patch) 高阻封接形成后,在將微管電極輕輕提起,使其與細胞分離,電極端形成密封小泡,在空氣中短暫暴露幾秒鐘后,小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片。此時膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位,膜電位等于玻管電位的負值。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的,則輸出將與膜電流(Im)的負值相等。外面向外膜片(out-side patch) 高阻封接形成后,繼續(xù)以負壓抽吸,膜片破裂再將玻管慢慢地從細胞表面垂直地提起,斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層,此時高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。杭州全自動電生理膜片鉗研究方案膜片鉗使用的注意事項:安裝玻璃微電極時,電極應(yīng)與銀絲平行,防止刮蹭銀絲電極。

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膜片鉗技術(shù)的工作原理:膜片鉗技術(shù)是用于了解離了通道行為的通用型電生理工具,首先用微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細胞膜,然后以千兆歐姆以上的阻抗使電極尖銳端與細胞膜封接,通過吸破或者電破的方式使與電極尖開口處相接的細胞膜的小區(qū)域與其周圍區(qū)域在電學上分隔,然后細胞膜破裂,進而對此區(qū)域上的離子通道的離子電流進行監(jiān)測記錄的方法。該方法普遍應(yīng)用于神經(jīng)細胞,肌纖維細胞,心肌細胞及高表達單一通道的卵母細胞。主要用于監(jiān)測離子通道在正?;蛘呒膊顟B(tài)下如何表現(xiàn),以及不同藥物、離子或其他分析物如何改變這些狀態(tài)。膜片鉗技術(shù)的建立,對生物科學特別是神經(jīng)科學是一項具有重大意義的變革。這是一種通過離子通道記錄的離子電流來反映細胞膜單一的(或多個)的離子通道活動的技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)將生理學的細胞水平和分子水平聯(lián)系在一起,又將神經(jīng)科學的不同亞科融匯在一起,促進了各個學科之間的聯(lián)系,加速了我們神經(jīng)科學的研究進展,深入探討神經(jīng)活動的機制研究。

膜片鉗技術(shù)——打開細胞電生理之門:定義:膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標準”,是一種基于電工學和電化學原理的分析手段,可以通過檢測細胞的電信號(電生理性質(zhì))來研究化學物質(zhì)、電、機械力等刺激因素對細胞功能的影響,從而幫助揭示細胞在生命活動中的化學和生物學機制。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胞膜通過負壓吸引封接起來,由于電極與細胞膜的高阻封接,在電極籠罩下的那片膜事實上與膜的其他部分從電學上隔離,因此,此片膜內(nèi)開放所產(chǎn)生的電流流進玻璃吸管,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。膜片鉗使用操作注意:拉制儀提前預熱(至少30min)。且用完及時關(guān)閉。

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膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標準”。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胞(或一對細胞),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)初期和中期進行大量化合物的篩選,也不適合需要記錄大量細胞的基礎(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,它不只通量高,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。膜片鉗的應(yīng)用:對單細胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究。杭州全自動電生理膜片鉗研究方案

膜片鉗使用的注意事項:換液時應(yīng)時刻觀察浴槽,防止液面過低或液體溢出污染鏡頭。紹興神經(jīng)生物學膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標:1)操作簡單,全過程可自動化。2)實驗迅速,通量高。一般每天可達到50個實驗數(shù)據(jù)左右。3)藥液交換迅速。細胞內(nèi)、外液的交換是在平面芯片上進行,所以藥液交換非常迅速,作用時間快,外灌流時間常數(shù):~200ms內(nèi)灌流時間常數(shù):~2s。4)藥物消耗極低。每次更換的外液只需十幾微升。5)信號準確,噪聲少。使用了先進的微型“法拉第板”替代傳統(tǒng)的“法拉第籠”,極大的減少了噪聲源,記錄數(shù)據(jù)的電噪音很低(小于300fA/500MΩ)。6)擴展功能多。配套擴展設(shè)備豐富,如內(nèi)灌流系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、脂質(zhì)體制備器等等。7)軟件強大。軟件的功能全部,可按照操作者設(shè)定的參數(shù)方案自動執(zhí)行實驗,進行細胞吸附、封接和維持全細胞記錄模式;并兼容常規(guī)膜片鉗放大。紹興神經(jīng)生物學膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用

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