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器的操縱下，與清潔處理過的細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，膜片鉗實驗室除了一般電生理實驗所需的儀器外，還特需防震工作臺、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：胞體表面不規(guī)整，現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。金華藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)原理

膜片鉗記錄的幾種形式：全細胞記錄構(gòu)型(whole-cell recording)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負壓抽吸使電極管內(nèi)細胞膜破裂，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到標準高阻微電極放大器上記錄。在電壓鉗條件下記錄到的大細胞全細胞電流可達nA級，全細胞鉗的串聯(lián)電阻(玻管和細胞內(nèi)部之間的電阻)應(yīng)當補償。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胞內(nèi)的真正電位。電流愈大，愈需對串聯(lián)電阻進行補償。金華藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)原理膜片鉗使用操作流程及注意事項：拉制儀提前預(yù)熱（至少30min）。

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

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點：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間、空間及電流分辨率，如時間分辨率可達10 μs、空間分辨率可達1平方微米及電流分辨率可達10-12 A。影響電流記錄分辨率的背景噪聲除了來自于膜片鉗放大器本身外，比較主要還是信號源的熱噪聲。一般只有一個或幾個通道，經(jīng)這一個或幾個通道流出的離子數(shù)量相對于整個細胞來講很少，可以忽略，也就是說電極下的離子電流對整個細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胞膜兩側(cè)的電位差就不變，從而實現(xiàn)電位固定。被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級，因此封接范圍內(nèi)細胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗在通道研究中的重要作用：對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究：通過對各種生理或病理情況下細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制。如對鈣離子在腦缺血神經(jīng)細胞損害中作用機制的研究表明，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+進入細胞內(nèi)就出現(xiàn)Ca2+超載，導(dǎo)致神經(jīng)元及細胞膜損害，膜轉(zhuǎn)運功能障礙，嚴重的可使神經(jīng)元壞死。膜片鉗實驗難度大、技術(shù)要求高，要掌握有關(guān)技術(shù)和方法雖不是很困難的事。金華藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)原理

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。金華藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)原理

膜片鉗使用的注意事項：工作原理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驗技術(shù)。它的基本原理是以一個光潔，直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經(jīng)或肌細胞的膜接觸，之后對微電極另一端開口處施加適當?shù)呢搲河秒姌O的纖細開口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入，如此在微電極開口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會形成緊密的封接，它的電阻能夠達到數(shù)個或數(shù)十個千兆歐，這世界上就是在化學(xué)上完全隔離了吸附在微電極開口處的那一片膜同膜的其余部分，通過微電極記錄到的電流變化光光和該膜片中通道分子的功能狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。金華藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)原理