黃山藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案

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。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：光能應(yīng)用于懸浮細(xì)胞的紀(jì)錄。黃山藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案

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(jià)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(duì)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(duì)于直徑大于30μm的細(xì)胞很難實(shí)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)。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(jí)，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。黃山藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案應(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。

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).由于該芯片除了具有傳統(tǒng)膜片鉗的高分辨和高準(zhǔn)確性特點(diǎn)外,還具有高通量、自動(dòng)化以及細(xì)胞多通道參數(shù)和細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)參數(shù)在線和實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn).因此,該芯片技術(shù)將很大促進(jìn)細(xì)胞離子通道、細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)以及藥物篩選的研究和應(yīng)用.文中具體介紹了膜片鉗芯片技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用,結(jié)合作者的研究工作,著重介紹了膜片鉗芯片技術(shù)在味覺細(xì)胞研究的比較新進(jìn)展,并結(jié)合神經(jīng)芯片研究細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的方法,對(duì)采用膜片鉗芯片技術(shù)在細(xì)胞和分子水平上研究味覺的敏感機(jī)理和傳導(dǎo)機(jī)制的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

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：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)基本原理與特點(diǎn)：膜片鉗的基本原理則是利用負(fù)反饋電子線路，將微電極所吸附的一個(gè)至幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜的電位固定在一定水平上，對(duì)通過通道的微小離子電流作動(dòng)態(tài)或靜態(tài)觀察，從而研究其功能。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)膜電流固定的關(guān)鍵步驟是在玻璃微電極邊緣與細(xì)胞膜之間形成高阻密封，其阻抗數(shù)值可達(dá)10～100 GΩ(此密封電阻是指微電極內(nèi)與細(xì)胞外液之間的電阻)。由于此阻值如此之高，故基本上可看成絕緣，其上之電流可看成零，形成高阻密封的力主要有氫健、范德華力、鹽鍵等。此密封不光電學(xué)上近乎絕緣，在機(jī)械上也是較牢固的。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究。黃山藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案

膜片鉗技術(shù)用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法。黃山藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn)：膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇，兩者的區(qū)別關(guān)鍵在于：①膜電位固定的方法不同；②電位固定的細(xì)胞膜面積不同，進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同。電壓鉗技術(shù)主要是通過保持細(xì)胞跨膜電位不變，并迅速控制其數(shù)值，以觀察在不同膜電位條件下膜電流情況。因此只能用來研究整個(gè)細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動(dòng)。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮著其他技術(shù)不能替代的作用。該技術(shù)的主要缺陷是必須在細(xì)胞內(nèi)插入兩個(gè)電極，對(duì)細(xì)胞損傷很大，在小細(xì)胞如神經(jīng)元，就難以實(shí)現(xiàn)，又因細(xì)胞形態(tài)復(fù)雜，很難保持細(xì)胞膜各處生物特性的一致。黃山藥理學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案

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