合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄原理

膜片鉗在通道研究中的重要作用：用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時(shí)程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時(shí)可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細(xì)胞電流和全細(xì)胞電流的基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算出細(xì)胞膜上的通道數(shù)和開放概率，還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對(duì)離子通道開閉及通道電流的影響等。同時(shí)用于研究細(xì)胞信號(hào)的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞分泌機(jī)制。結(jié)合分子克隆和定點(diǎn)突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能關(guān)系的研究。膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng)：凡是在本平臺(tái)使用儀器的同學(xué)必須履行實(shí)驗(yàn)室相關(guān)要求。合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄原理

膜片鉗技術(shù)是通過微玻管電極（膜片電極或膜片吸管）接觸細(xì)胞膜，用千兆歐姆以上的阻抗使之封接，在電學(xué)上分隔和電極尖開口處相接的細(xì)胞膜的小區(qū)域（膜片）以及其周圍，在此基礎(chǔ)上固定點(diǎn)位，對(duì)這膜片上的離子通道的離子電流（pA級(jí)）進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄的方法。測(cè)量回路的中心部分是使用場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器構(gòu)成的I-V轉(zhuǎn)換器。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入端子是等電位，向正輸入端子施加指令電位時(shí)，因?yàn)槎搪坟?fù)端子以及膜片都可等電位地達(dá)到鉗制的作用，字膜片微電極與默片之間形成10GΩ以上封接時(shí)，其間達(dá)到Z小的分流電流。福州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)?zāi)募液媚て屏言賹⒉９苈貜募?xì)胞表面垂直地提起，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層。

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：全細(xì)胞式膜片方式使細(xì)胞內(nèi)與浴槽之間的漏流極少。電極本身阻抗(1~10mω)與細(xì)胞封接后的阻抗相比較低,這種低接觸阻抗使單管電壓鉗容易實(shí)現(xiàn)。電極管內(nèi)與細(xì)胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細(xì)胞內(nèi)液的成分。細(xì)胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。如果有目的地將膜電位鉗制在某一程度,可做到選擇性抑制某些通道的活性而只記錄某種通道電流的總和,并可在同一細(xì)胞上觀察幾種不同通道的情況。通過改變內(nèi)部介質(zhì),如改變電極液成分,或在電極液中加入所需藥物,通過滲透很快改變胞漿成分并達(dá)到平衡,該手段在全細(xì)胞記錄中廣泛應(yīng)用。

膜片鉗技術(shù)的基本原理是通過負(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。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：電極管內(nèi)與細(xì)胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細(xì)胞內(nèi)液的成分。

膜片鉗技術(shù)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(diǎn)的分析。如神經(jīng)元煙堿受體為配體門控性離子通道，膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)通過記錄煙堿誘發(fā)電流，可直觀地反映出神經(jīng)元煙堿受體活動(dòng)的全過程，包括受體與其激動(dòng)劑和拮抗劑的親和力，離子通道開放、關(guān)閉的動(dòng)力學(xué)特征及受體的失敏等活動(dòng)。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，來確定其作用的動(dòng)力學(xué)特征。然后根據(jù)分析拮抗劑對(duì)受體失敏的影響，拮抗劑的作用是否有電壓依賴性、使用依賴性等特點(diǎn)，可從功能上區(qū)分拮抗劑在煙堿受體上的不同作用位點(diǎn)，即判斷拮抗劑是作用在受體的激動(dòng)劑識(shí)別位點(diǎn)，離子通道抑或是其它的變構(gòu)位點(diǎn)上。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：通過改變內(nèi)部介質(zhì),如改變電極液成分,或在電極液中加入所需藥物。連云港神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：非必須用到汞燈時(shí)請(qǐng)不要打開汞燈電源，打開后至少需1個(gè)小時(shí)才可關(guān)閉。合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄原理

膜片鉗技術(shù)與其他生物檢測(cè)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用：1.膜片鉗與光學(xué)顯微成像技術(shù)結(jié)合應(yīng)用：利用激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、熒光顯微鏡等技術(shù)可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行實(shí)時(shí)成像研究，將膜片鉗技術(shù)與光學(xué)顯微成像技術(shù)結(jié)合使用不但可以檢測(cè)細(xì)胞的電流變化情況，而且還可以對(duì)細(xì)胞的電信號(hào)傳遞活動(dòng)進(jìn)行成像觀察。2.膜片鉗與原子力顯微鏡結(jié)合應(yīng)用：將膜片鉗和AFM結(jié)合使用的技術(shù)可以提高細(xì)胞電生理檢測(cè)的分辨率和靈敏度；而且，在獲得細(xì)胞電生理信息的同時(shí)，還能獲取細(xì)胞的生物力學(xué)性質(zhì)，從而更很全地研究細(xì)胞的生理功能。合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄原理