膜片鉗的應(yīng)用:與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道:心肌細(xì)胞通過各種離子通道對膜電位和動(dòng)作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。國外學(xué)者在人類心肌細(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。對離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究:通過對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程中的作用機(jī)制。如對鈣離子在腦缺血神經(jīng)細(xì)胞損害中作用機(jī)制的研究表明,缺血性腦損害過程中,Ca2+介導(dǎo)現(xiàn)象起非常重要的作用,缺血缺氧使Ca2+通道開放,過多的Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)就出現(xiàn)Ca2+超載,導(dǎo)致神經(jīng)元及細(xì)胞膜損害,膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能障礙,嚴(yán)重的可使...
膜片鉗實(shí)驗(yàn)常見問題及解決方法:膜片鉗技術(shù)是電生理記錄的常用手段,目前在科學(xué)研究中使用越來越普遍。但在具體膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作的過程中,總會(huì)遇到各種各樣的問題,對實(shí)驗(yàn)人員造成很多困擾。本次講座主要從實(shí)驗(yàn)角度出發(fā),以簡單,實(shí)用的原則,著重講解實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題,以及解決方法。從選擇實(shí)驗(yàn)樣本開始,按照一般實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的順序,逐步延伸,一直到如何搭建自己個(gè)性化的膜片鉗系統(tǒng),使大家對膜片鉗的基礎(chǔ)知識(shí)以及膜片鉗實(shí)驗(yàn)中遇到的各種典型問題及解決辦法有系統(tǒng)的了解。膜片鉗使用的注意事項(xiàng):安裝玻璃微電極時(shí),電極應(yīng)與銀絲平行,防止刮蹭銀絲電極。杭州醫(yī)學(xué)腦定位膜片鉗網(wǎng)站膜片鉗電生理技術(shù):神經(jīng)元細(xì)胞膜上有離子通道,它們控制電荷流...
膜片鉗實(shí)驗(yàn)中電極制備之分兩次拉制,首先次拉長7~10mm,直徑小于200μm,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行第二次拉制,較終使尖銳端的直徑為1~2μm,兩步拉制的目的主要是使電極前端的錐度變大,狹窄部長度縮短,因此可降低電極的串聯(lián)電阻,也可減少全細(xì)胞記錄時(shí)的電極液透析時(shí)間。由于膜片微電極較忌沾染灰塵和臟物,更忌觸碰尖銳端附近部位,所以一般要求在使用前制作。拋光:將電極固定于顯微鏡工作臺(tái)上,在鏡下將尖銳端靠近加熱絲,當(dāng)通電加熱時(shí),可見電極尖銳端微微回縮,此時(shí)電極變得光滑,且尖銳端的雜質(zhì)燒去,得到較干凈的表面。從而有利于和細(xì)胞膜緊密封接,并在封接后更易保持穩(wěn)定。膜片鉗的應(yīng)用:心肌細(xì)胞通過各種離子通道對膜電位和動(dòng)作...
膜片鉗的技術(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,由于電極尖銳端與細(xì)胞膜的高阻封接,在電極尖銳端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)測量此電流強(qiáng)度,就表示單一離子通道電流。膜片鉗技術(shù)的建立,對生物學(xué)科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一具有重大意義的變革。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)。此技術(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,...
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)室門窗。2.凡是使用儀器的同學(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。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...
膜片鉗的應(yīng)用:對藥物作用機(jī)制的研究:在通道電流記錄中,可分別于不同時(shí)間、不同部位(膜內(nèi)或膜外)施加各種濃度的藥物,研究它們對通道功能的可能影響,了解那些選擇性作用于通道的藥物影響人和動(dòng)物生理功能的分子機(jī)理。這是膜片鉗技術(shù)應(yīng)用較普遍的領(lǐng)域,既有對西藥藥物機(jī)制的探討,也普遍用在重要藥理的研究上。如開麗等報(bào)道細(xì)胞貼附式膜片鉗單通道記錄法觀測到人參二醇組皂苷可抑制正常和“缺血”誘導(dǎo)的大鼠大腦皮層神經(jīng)元L-型鈣通道的開放,從而減少鈣內(nèi)流,對缺血細(xì)胞可能有保護(hù)作用。陳龍等報(bào)道采用細(xì)胞貼附式單通道記錄法發(fā)現(xiàn)烏頭堿對培養(yǎng)的Wistar大鼠心室肌細(xì)胞L-型鈣通道有阻滯作用。膜片鉗實(shí)驗(yàn)要從一大批的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,經(jīng)過...
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...
膜片鉗實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn),記錄和分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作就緒后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,數(shù)據(jù)記錄和分析。對電極持續(xù)施加一個(gè)1mV、10~50ms的階躍脈沖刺激,電極入水后電阻約4~6MΩ,此時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕顯示框中可看到測試脈沖產(chǎn)生的電流波形。開始時(shí)增益不宜設(shè)得太高,一般可在1~5mV/pA,以免放大器飽和。由于細(xì)胞外液與電極內(nèi)液之間離子成分的差異造成了液結(jié)電位,故一般電極剛?cè)胨畷r(shí)測試波形基線并不在零線上,須首先將保持電壓設(shè)置為0mV,并調(diào)節(jié)“電極失調(diào)控制“使電極直流電流接近于零。用微操縱器使電極靠近細(xì)胞,當(dāng)電極尖銳端與細(xì)胞膜接觸時(shí)封接電阻指示Rm會(huì)有所上升,將電極稍向下壓,Rm指示會(huì)進(jìn)一步上升。通過細(xì)塑料管向電極內(nèi)稍加...
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。5.禁止私拉電線,如有實(shí)驗(yàn)要求可與老師及時(shí)溝通。膜片鉗使用的注意事項(xiàng):浴槽及灌流系統(tǒng)用畢請及時(shí)清洗,防止長菌影響實(shí)驗(yàn)。金華醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)原理膜片鉗的應(yīng)用:對單細(xì)...
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)室門窗。2.凡是使用儀器的同學(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。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...
膜片鉗技術(shù)之全細(xì)胞式與細(xì)胞吸附式的區(qū)別:全細(xì)胞式記錄這個(gè)名字乍聽上去好像和細(xì)胞吸附式?jīng)]啥兩樣,無非就是把電極戳在細(xì)胞上然后記錄它的電活動(dòng)。但事實(shí)是,這兩者存在天壤之別。首先的一大區(qū)別體現(xiàn)在外部構(gòu)型上:在cell-attached的記錄中,我們不需要用電極戳破細(xì)胞膜,只需將其懟在細(xì)胞膜上即可;但在whole-cell的記錄中,我們不只要將電極懟進(jìn)細(xì)胞膜內(nèi),而且還不能懟得過深或過淺,否則你就無法記錄到有用的電信號(hào)。概括一下就是,要形成全細(xì)胞記錄必須打破細(xì)胞膜,但由于這個(gè)操作比較厲害,所以要破膜時(shí)請相信玄學(xué)。其次,第二大區(qū)別在電阻補(bǔ)償上:在cell-attached的記錄中,由于我們無需打通細(xì)胞內(nèi)外...
膜片鉗技術(shù)發(fā)展至今,已經(jīng)成為現(xiàn)代細(xì)胞電生理的常規(guī)方法,它不只可以作為基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究的工具,而且直接或間接為臨床醫(yī)學(xué)研究服務(wù),目前膜片鉗技術(shù)普遍應(yīng)用于神經(jīng)(腦)科學(xué)、心血管科學(xué)、藥理學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、病理生理學(xué)、中醫(yī)藥學(xué)、植物細(xì)胞生理學(xué)、運(yùn)動(dòng)生理等多學(xué)科領(lǐng)域研究。隨著全自動(dòng)膜片鉗技術(shù)(Automaticpatchclamptechnology)的出現(xiàn),膜片鉗技術(shù)因其具有的自動(dòng)化、高通量特性,在藥物研發(fā)、藥物篩選中顯示了強(qiáng)勁的生命力。膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇。廣州藥理學(xué)腦定位膜片鉗服務(wù)膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”。是研究離子通道的較重要的技術(shù)。目前膜片鉗技術(shù)已從常規(guī)膜片鉗技術(shù)(...
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)。...
一種電生理膜片鉗灌流裝置的制造方法:為了測量在不同藥物對細(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。例如,需要檢驗(yàn)?zāi)撤N是否對某種離子通道的影響,則需要在細(xì)胞封接后記錄電流數(shù)據(jù),然后通過在細(xì)胞周圍快速給藥再次記錄電流數(shù)據(jù)即可對比數(shù)據(jù)判斷該對離子通道的影響。以往多采用橡皮泥等簡單設(shè)備固定灌流管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)常出現(xiàn)灌流管固定不良影響實(shí)驗(yàn)的情況,也有精密的灌流裝置,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且成本非常高。膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。膜片鉗使用的注意事項(xiàng):干燥季節(jié)請先用手觸摸金屬框架釋放身體的靜電。廣州藥理學(xué)離子通道設(shè)計(jì)公司腦片膜片鉗實(shí)驗(yàn)全細(xì)胞記錄:用可視化膜片鉗尋找清楚、且表面光滑、折光性...
膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性(1)光能應(yīng)用于懸浮細(xì)胞的紀(jì)錄,因此大部分的紀(jì)錄對象為化細(xì)胞,而對于需要貼壁生長的大多數(shù)正常細(xì)胞,現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)就無法紀(jì)錄;(2)在紀(jì)錄對象上,目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀(jì)錄胞膜形狀平整飽滿的細(xì)胞,大部分是工具細(xì)胞如化細(xì)胞,此類細(xì)胞有比較強(qiáng)的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作,而許多具有研究價(jià)值的細(xì)胞(例如元代培養(yǎng)的神經(jīng)元)胞膜較弱容易破裂,且胞體表面不規(guī)整,現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。因此,迫切需要一種新型的全自動(dòng)膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)來解決以上問題。膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別:電壓鉗技術(shù)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)。無錫醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗原理及步驟...
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測量膜電位。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。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。連云港...
膜片鉗技術(shù)操作方法:開始封接:調(diào)低微操步進(jìn)速度,使電極尖銳端慢慢向細(xì)胞靠近,如發(fā)現(xiàn)基線方波突然變小,封接電阻上升時(shí),即停止電極下降,通過注射器給電極負(fù)壓,封接成功的可見方波很快變小,電阻升至G歐。此時(shí),調(diào)節(jié)快電容補(bǔ)償按鈕,將快電容電流補(bǔ)償?shù)?,如封接穩(wěn)定后,準(zhǔn)備破膜。破膜:在鉗制電位水平-60mV時(shí),漏電流
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)操作簡便、效率提高。如與膜片鉗放大器(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)測的鎖相放大器,多種軟件功...
膜片鉗技術(shù)之全細(xì)胞記錄的實(shí)驗(yàn)流程:(1)破膜:加大微電極內(nèi)的負(fù)壓將細(xì)胞膜吸破,此時(shí)可見時(shí)間常數(shù)較大的全細(xì)胞膜電容電流的出現(xiàn),以及方波電流的輕微加大。①可用嘴吸;②也可用注射器施加負(fù)壓;③還可以在施加負(fù)壓的基礎(chǔ)上進(jìn)行電擊穿來破膜。若只用電擊穿破膜,形成的入口電阻Ra較大。(2)細(xì)胞破膜后,若所用浴液的滲透壓比電極內(nèi)液的滲透壓略高,則應(yīng)該將所施加的負(fù)壓力在幾秒內(nèi)或幾十秒內(nèi)去掉;反之,適當(dāng)保留一點(diǎn)負(fù)壓對破膜狀態(tài)及細(xì)胞的穩(wěn)定更有利。(3)全細(xì)胞膜電容補(bǔ)償:調(diào)節(jié)全細(xì)胞膜電容補(bǔ)償板塊中的Cm和Rs進(jìn)行膜電容電流補(bǔ)償,使輸出電流信號(hào)中細(xì)胞膜電容電流成分消失或變至較小。(4)串聯(lián)電阻補(bǔ)償:打開串聯(lián)電阻補(bǔ)償鍵,...
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測量膜電位。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。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。廈門全自...
膜片鉗記錄的幾種形式:細(xì)胞吸附膜片(cell-attached patch) 將兩次拉制后經(jīng)加熱拋光的微管電極置于清潔的細(xì)胞膜表面上,形成高阻封接,在細(xì)胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進(jìn)行電壓鉗制,高分辨測量膜電流,稱為細(xì)胞貼附膜片。由于不破壞細(xì)胞的完整性,這種方式又稱為細(xì)胞膜上的膜片記錄。此時(shí)跨膜電位由玻管固定電位和細(xì)胞電位決定。因此,為測定膜片兩側(cè)的電位,需測定細(xì)胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動(dòng)看,這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,所受的干擾小。膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)...
膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù):膜片鉗技術(shù)的建立,對生物學(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。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)的基本原理是通過負(fù)反饋使得膜電位與...
膜片鉗記錄的幾種形式:內(nèi)面向外膜片(inside-outpatch)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-sidepatch)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。膜片鉗使用操作注意:不得在本機(jī)電...
膜片鉗記錄的幾種形式:細(xì)胞吸附膜片(cell-attachedpatch)將兩次拉制后經(jīng)加熱拋光的微管電極置于清潔的細(xì)胞膜表面上,形成高阻封接,在細(xì)胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進(jìn)行電壓鉗制,高分辨測量膜電流,稱為細(xì)胞貼附膜片。由于不破壞細(xì)胞的完整性,這種方式又稱為細(xì)胞膜上的膜片記錄。此時(shí)跨膜電位由玻管固定電位和細(xì)胞電位決定。因此,為測定膜片兩側(cè)的電位,需測定細(xì)胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動(dòng)看,這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,所受的干擾小。膜片鉗技術(shù)在可興奮細(xì)胞如神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、肌纖維和胰腺細(xì)胞的研究中起至關(guān)重要的作用。常州細(xì)胞生...
膜片鉗的應(yīng)用:對藥物作用機(jī)制的研究:在通道電流記錄中,可分別于不同時(shí)間、不同部位(膜內(nèi)或膜外)施加各種濃度的藥物,研究它們對通道功能的可能影響,了解那些選擇性作用于通道的藥物影響人和動(dòng)物生理功能的分子機(jī)理。這是膜片鉗技術(shù)應(yīng)用較普遍的領(lǐng)域,既有對西藥藥物機(jī)制的探討,也普遍用在重要藥理的研究上。如開麗等報(bào)道細(xì)胞貼附式膜片鉗單通道記錄法觀測到人參二醇組皂苷可抑制正常和“缺血”誘導(dǎo)的大鼠大腦皮層神經(jīng)元L-型鈣通道的開放,從而減少鈣內(nèi)流,對缺血細(xì)胞可能有保護(hù)作用。陳龍等報(bào)道采用細(xì)胞貼附式單通道記錄法發(fā)現(xiàn)烏頭堿對培養(yǎng)的Wistar大鼠心室肌細(xì)胞L-型鈣通道有阻滯作用。膜片鉗技術(shù)是用來研究單個(gè)離體的活細(xì)胞、...
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)測的鎖相放大器...
膜片鉗技術(shù)操作方法:實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備:打開總電源及穩(wěn)壓電源,打開電腦、放大器,并開啟程序軟件,新建數(shù)據(jù)文檔并準(zhǔn)備開始試驗(yàn);用P97微電極拉制儀拉制玻璃電極若干備用;檢查減震臺(tái)的減震效果,打開倒置顯微鏡,監(jiān)視器和微操備用,取-血細(xì)胞將其中玻片取出放入小培美血中,置于倒置顯微鏡下,于低倍鏡下尋找狀態(tài)良好的細(xì)胞,并轉(zhuǎn)入高倍鏡下再次確認(rèn)細(xì)胞狀態(tài)及貼壁情況等,確認(rèn)細(xì)胞后,取電極一根充灌電極內(nèi)液,彈出氣泡,然后套入銀絲并插入探頭中扭緊旋鈕,用注射器管道給電極一點(diǎn)點(diǎn)正壓,將電極入水,入水后,查案入水電阻,要在4-8M左右的電極才可以使用,通過調(diào)節(jié)微操,使電極不斷向下接近細(xì)胞,待電極尖銳端逐漸變清晰并且將要接近細(xì)胞...
膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性(1)光能應(yīng)用于懸浮細(xì)胞的紀(jì)錄,因此大部分的紀(jì)錄對象為化細(xì)胞,而對于需要貼壁生長的大多數(shù)正常細(xì)胞,現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)就無法紀(jì)錄;(2)在紀(jì)錄對象上,目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀(jì)錄胞膜形狀平整飽滿的細(xì)胞,大部分是工具細(xì)胞如化細(xì)胞,此類細(xì)胞有比較強(qiáng)的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作,而許多具有研究價(jià)值的細(xì)胞(例如元代培養(yǎng)的神經(jīng)元)胞膜較弱容易破裂,且胞體表面不規(guī)整,現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。因此,迫切需要一種新型的全自動(dòng)膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)來解決以上問題。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):藥液交換非常迅速,作用時(shí)間快。福州細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗原理及步驟膜片鉗技術(shù)是一種記錄通過離子通道...
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)胞通過各種離子通道對膜電位和動(dòng)作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。近年來,國外學(xué)者在人類心肌細(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.對離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究:通過對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程中的作用機(jī)制。膜片鉗使用操作注意: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)室門窗。東莞藥理學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站膜片鉗的數(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)...
膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)的數(shù)據(jù)如何處理:1.內(nèi)面向外式膜片細(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)對通道活動(dòng)的影響。但實(shí)驗(yàn)中難以改變膜外側(cè)物質(zhì),且需浸于低鈣液中。常用于研究依賴細(xì)胞內(nèi)鈣的離子通道,如鈣敏感的鉀通道,還可用于細(xì)胞內(nèi)和第二信使與通道的調(diào)節(jié)作用。2.外面向外式膜片能接觸膜的兩側(cè),可以任意改變膜外物質(zhì)的濃度,有利于研究離子、遞質(zhì)對膜外表面的作用,多用于研究細(xì)胞膜外側(cè)受體控制的離子通道。這些受體直接作用于離子通道,而不需經(jīng)過第二信使系統(tǒng)。因細(xì)胞外液容易更換,故加藥方便。缺陷是實(shí)驗(yàn)中難以改變胞內(nèi)成分,而且電極管內(nèi)必須...