湖州藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄

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(shí)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(shí)驗(yàn)室除了一般電生理實(shí)驗(yàn)所需的儀器外，還特需防震工作臺(tái)、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。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：大部分的紀(jì)錄對(duì)象為化細(xì)胞，而對(duì)于需要貼壁生長(zhǎng)的大多數(shù)正常細(xì)胞。湖州藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：膜片鉗放大器是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的中心，它可用來作單通道或全細(xì)胞記錄，其工作模式可以是電壓鉗，也可以是電流鉗。從原理來說，膜片鉗放大器的探頭電路即I-V變換器有兩種基本結(jié)構(gòu)形式，即電阻反饋式和電容反饋式，前者是一種典型的結(jié)構(gòu)，后者因用反饋電容取代了反饋電阻，降低了噪聲，所以特別適合很低噪聲的單通道記錄。由于供膜片鉗實(shí)驗(yàn)的專門計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn)，使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、效率提高。如與EPC-9型膜片鉗放大器（內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡）配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT，它既可產(chǎn)生刺激波形，控制數(shù)據(jù)采集，又可分析數(shù)據(jù)，同時(shí)具有用于膜電容監(jiān)測(cè)的鎖相放大器，多種軟件功能集成于一體。湖州藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄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)：膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個(gè)離子通道、面積為幾個(gè)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(shí)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(gè)極為敏感的電流監(jiān)視器（膜片鉗放大器）測(cè)量此電流強(qiáng)度，就替代單一離子通道電流。膜片鉗技術(shù)的建立，對(duì)生物學(xué)科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一資有重大意義的變革。這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜單一的（或多個(gè)的離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。些技術(shù)的出現(xiàn)自然將細(xì)胞水平和分子水平的生理學(xué)研究聯(lián)系在一起，同時(shí)又將神經(jīng)科學(xué)的不同分野必然地融匯在一起，改變了既往各個(gè)分野互不聯(lián)系、互不滲透，阻礙人們很全認(rèn)識(shí)能力的弊端。

膜片鉗技術(shù)在通道研究中的重要作用：應(yīng)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。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。

膜片鉗記錄的幾種形式：全細(xì)胞記錄構(gòu)型(whole-cell recording)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸使電極管內(nèi)細(xì)胞膜破裂，電極胞內(nèi)液直接相通，而與浴槽液絕緣，這種形式稱為“全細(xì)胞”記錄。它既可記錄膜電位又可記錄膜電流。其中膜電位可在電流鉗情況下記錄，或?qū)⒉９苓B到標(biāo)準(zhǔn)高阻微電極放大器上記錄。在電壓鉗條件下記錄到的大細(xì)胞全細(xì)胞電流可達(dá)nA級(jí)，全細(xì)胞鉗的串聯(lián)電阻(玻管和細(xì)胞內(nèi)部之間的電阻)應(yīng)當(dāng)補(bǔ)償。任何流經(jīng)膜的電流均流經(jīng)這一電阻，所引起的電壓降將使玻管電壓不同于細(xì)胞內(nèi)的真正電位。電流愈大，愈需對(duì)串聯(lián)電阻進(jìn)行補(bǔ)償。膜片鉗芯片技術(shù)是繼細(xì)胞芯片之后的又一種嶄新的分析細(xì)胞電生理參數(shù)的芯片技術(shù)。南京醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)原理

膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個(gè)離子通道面積為幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜通過負(fù)壓吸引封接起來。湖州藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：標(biāo)本制備根據(jù)研究目的的不同，可采用不同的細(xì)胞組織，如心肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、細(xì)胞等，現(xiàn)在幾乎可對(duì)各種細(xì)胞進(jìn)行膜片鉗的研究。對(duì)所采用的細(xì)胞，必須滿足實(shí)驗(yàn)要求，一般多采用酶解分離法，也可采用細(xì)胞培養(yǎng)法；另外，由于與分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合，現(xiàn)在也運(yùn)用分子克隆技術(shù)表達(dá)不同的離子通道，如利用非洲爪蟾卵母細(xì)胞表達(dá)外源性基因等。電極在實(shí)驗(yàn)前要灌注電極液，由于電極較細(xì)，因此在充灌前，電極內(nèi)液要用0.2 μm的濾膜進(jìn)行過濾。一般電極充灌可分灌尖(tipfilling)和后充兩步灌尖時(shí)將電極浸入內(nèi)液中5s即可。湖州藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄