蘇州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)方案

膜片鉗實(shí)驗(yàn)的細(xì)胞膜型：一個(gè)完整的細(xì)胞膜電學(xué)模型包含幾個(gè)基本組分：膜電容，膜電阻和膜電勢(shì)。這三個(gè)電學(xué)組分形成的原因各不相同：1、膜電容（membranecapacitance,Cm）的形成是由于生物膜為磷脂雙分子層，對(duì)離子和其他水溶性物質(zhì)均不通透，遂使細(xì)胞膜成為了電的不良導(dǎo)體，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞外液-磷脂雙分子層-細(xì)胞內(nèi)液構(gòu)成了細(xì)胞膜電容。Cm的大小與細(xì)胞膜表面積成正比，與磷脂雙分層的厚度成反比。膜電容在這里的作用，主要為完成細(xì)胞的充放電過程。2、膜電阻（membraneresistance,Rm）的形成是由于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)通道，也就是離子通道的存在。離子和小的極性分子只有通過通道才能進(jìn)出細(xì)胞膜，因此膜電阻在這里的作用，主要就是控制離子的進(jìn)出。3、膜電勢(shì)（membranepotential,Vm）又稱膜電位，源自膜內(nèi)外離子濃度的差異，離子濃度的差異又源于細(xì)胞膜對(duì)離子的選擇透過性。膜電位一般可分為靜息電位、動(dòng)作電位和等級(jí)電位（不懂的自己去查，此處不贅述）。膜電位的作用主要是維持神經(jīng)元的興奮性，并改變離子通道的狀態(tài)。膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別：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。蘇州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)方案

全細(xì)胞膜片鉗模式下有電壓鉗記錄和電流鉗記錄兩種。電壓鉗記錄的原理與電壓鉗技術(shù)相似，但有所不同：首先，全細(xì)胞電壓鉗記錄只使用單根電極，但在電學(xué)效果上同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電壓鉗制和電流記錄。其次，電壓鉗記錄的電極不細(xì)胞，對(duì)細(xì)胞造成的損傷較小，因而能用于小細(xì)胞如神經(jīng)元的研究。電流鉗記錄則是通過鉗制電極電流來(lái)測(cè)量膜電位。電流鉗在本質(zhì)上也是電壓鉗位，它將差分放大器的輸出電流與指令電流相比較，然后將這個(gè)差動(dòng)輸出施加到放大器前級(jí)的倒相端，通過高速反饋使得同相端的電壓與其相等，無(wú)論電極電流是否為零，都能從輸出電壓得到膜電位的準(zhǔn)確數(shù)值。湖州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)網(wǎng)站膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇。

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)基本原理與特點(diǎn)：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(gè)或幾個(gè)通道，經(jīng)這一個(gè)或幾個(gè)通道流出的離子數(shù)量相對(duì)于整個(gè)細(xì)胞來(lái)講很少，可以忽略，也就是說電極下的離子電流對(duì)整個(gè)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(shí)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(shí)間、空間及電流分辨率，如時(shí)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。膜片鉗使用操作注意：封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)實(shí)驗(yàn)流程之標(biāo)本制備和膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：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、腫瘤細(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。膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：根據(jù)不同的電生理實(shí)驗(yàn)要求，可以組建不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，但有若干共同的基本部件，包括機(jī)械部分（防震工作臺(tái)、屏蔽罩、儀器設(shè)備架）、光學(xué)部分（顯微鏡、視頻監(jiān)視器、單色光系統(tǒng)）、電子部件（膜片鉗放大器、刺激器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）和微操縱器。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：在心血管藥理方面的研究。南通全自動(dòng)膜片鉗實(shí)驗(yàn)原理及步驟

膜片鉗使用操作注意：電腦里面的軟件不得隨意刪改。蘇州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)方案

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：1）細(xì)胞吸附式膜片(cell attached patch)是膜片鉗的基本方式,其它方式由此衍生。這種膜片形式比較穩(wěn)定因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,故對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和環(huán)境干擾比較小。但這種膜片形式易在電極形成囊泡,從而細(xì)胞骨架可能有所變化。另外這種膜片不能控制細(xì)胞內(nèi)成分。且任何影響膜電位的處理均可影響其電位水平。2）內(nèi)面向外式膜片( inside outpatch)細(xì)胞內(nèi)外和電極內(nèi)的溶液均可調(diào)控,既能較容易地改變細(xì)胞內(nèi)的離子或物質(zhì)濃度,又能把酶等直接加于膜的內(nèi)側(cè)面,適宜研究胞內(nèi)物質(zhì)對(duì)通道活動(dòng)的影響。蘇州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)方案

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