合肥神經(jīng)生物學(xué)離子通道

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(guò)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(lái)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。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實(shí)驗(yàn)人員在取得元代細(xì)胞。合肥神經(jīng)生物學(xué)離子通道

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(xì)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(shí)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(fù)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(fù)值相等。外面向外膜片(out-side patch)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸，膜片破裂再將玻管慢慢地從細(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，此時(shí)高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。合肥醫(yī)學(xué)腦定位膜片鉗技術(shù)膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，總會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成很多困擾。

膜片鉗技術(shù)在通道研究中的重要作用：1.與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道：心肌細(xì)胞通過(guò)各種離子通道對(duì)膜電位和動(dòng)作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。近年來(lái)，國(guó)外學(xué)者在人類(lèi)心肌細(xì)胞離子通道特性的研究中取得了許多進(jìn)展，使得心肌藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)由動(dòng)物細(xì)胞模型向人心肌細(xì)胞成為可能。2.對(duì)離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究：通過(guò)對(duì)各種生理或病理情況下細(xì)胞膜某種離子通道特性的研究，了解該離子的生理意義及其在疾病過(guò)程中的作用機(jī)制。

膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng)：1.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后必須關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室的水電，檢查實(shí)驗(yàn)室門(mén)窗。2.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，完成值日等相關(guān)工作（值日生按照實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一所發(fā)值日生要求履職）。3.在儀器使用以前及使用之后按按照使用時(shí)長(zhǎng)做好登記工作。4.拉制儀提前預(yù)熱（至少30min）。且用完及時(shí)關(guān)閉。電熱加熱線溫度很高，在使用時(shí)注意避免燙傷。4.電腦里面的軟件不得隨意刪改，不得在本機(jī)電腦下載別的軟件，拷數(shù)據(jù)時(shí)需用實(shí)驗(yàn)室配置的U盤(pán)。5.禁止私拉電線，如有實(shí)驗(yàn)要求可與老師及時(shí)溝通。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。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：細(xì)胞有比較強(qiáng)的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作。

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：在大多數(shù)膜片鉗實(shí)驗(yàn)，要求所有實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備均具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性，以使微電極與細(xì)胞膜之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能小。防震工作臺(tái)放置倒置顯微鏡和與之固定連接的微操縱器，其他設(shè)備置于臺(tái)外。屏蔽罩由銅絲網(wǎng)制成，接地以防止周?chē)h(huán)境的雜散電場(chǎng)對(duì)膜片鉗放大器的探頭電路的干擾。儀器設(shè)備架要靠近工作臺(tái)，便于測(cè)量?jī)x器與光學(xué)儀器配接。倒置顯微鏡是膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要光學(xué)部件，它不光具有較好的視覺(jué)效果，便于將玻璃電極與細(xì)胞的頂部接觸，而且是借助移動(dòng)物鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)聚焦，具有較好的機(jī)械穩(wěn)定性。視頻監(jiān)視器主要是用來(lái)監(jiān)視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作，特別是能將封接參數(shù)（如封接阻抗）與細(xì)胞的形態(tài)對(duì)應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)良好的封接。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：在放大器打開(kāi)時(shí)不能用手、金屬物品或其它導(dǎo)電的物品接觸電極絲。合肥醫(yī)學(xué)腦定位膜片鉗技術(shù)

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。合肥神經(jīng)生物學(xué)離子通道

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(guò)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(guò)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。合肥神經(jīng)生物學(xué)離子通道