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雙電極膜片鉗技術(shù)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-10-19

1937年,Hodgkin和Huxley在烏賊巨大神經(jīng)軸突細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)電記錄,獲1963年Nobel獎(jiǎng)1946年,凌寧和Gerard創(chuàng)造拉制出前列直徑小于1μm的玻璃微電極,并記錄了骨骼肌的電活動(dòng)。玻璃微電極的應(yīng)用使的電生理研究進(jìn)行了重命性的變化。Voltageclamp(電壓鉗技術(shù))由Cole和Marmont發(fā)明,并很快由Hodgkin和Huxley完善,真正開(kāi)始了定量研究,建立了H一H模型(膜離子學(xué)說(shuō)),是近代興奮學(xué)說(shuō)的基石。1948年,Katz利用細(xì)胞內(nèi)微電極技術(shù)記錄到了終板電位;1969年,又證實(shí)N—M接觸后的Ach以"量子式"釋放,獲1976年Nobel獎(jiǎng)。1976年,德國(guó)的Neher和Sakmann發(fā)明PatchClamp(膜片鉗)。并在蛙橫紋肌終板部位記錄到乙酰膽堿引起的通道電流。膜片鉗放大器系統(tǒng)包括三個(gè)成分:膜片鉗放大器、數(shù)模模數(shù)轉(zhuǎn)換器、采集分析軟件,我們俗稱三件套。雙電極膜片鉗技術(shù)

雙電極膜片鉗技術(shù),膜片鉗

膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小片膜的孤立和高阻封接的形成,由于高阻封接使背景噪聲水平降低,相對(duì)地增寬了記錄頻帶范圍,提高了分辨率。另外,它還具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)絕緣性。而小片膜的孤立使對(duì)單個(gè)離子通道進(jìn)行研究成為可能。單通道電流1.典型的單通道電流呈一種振幅相同而持續(xù)時(shí)間不等的脈沖樣變化。他有兩個(gè)電導(dǎo)水平,即O和1,分別對(duì)應(yīng)通道的關(guān)閉和開(kāi)效狀態(tài)。2.有的矩形脈沖簇狀發(fā)放時(shí),通道電流不在同一水平,可以明顯觀察到不同數(shù)目離子通道所形成的電流臺(tái)階,從而可推斷出被測(cè)膜片的通道數(shù)目。3.有的通道可記錄到圓滑型和方波形兩種形式。4.有些通道開(kāi)放活動(dòng)是持續(xù)開(kāi)放,中間被閃動(dòng)樣的關(guān)閉所中斷,形成burst開(kāi)放。有些通道開(kāi)放活動(dòng)是簇狀開(kāi)放與短期平靜交替出現(xiàn),形成簇狀發(fā)放串(Cluster)芬蘭全自動(dòng)膜片鉗解決方案滔博生物膜片鉗研究系統(tǒng)-細(xì)胞放電,組織切片放電,動(dòng)物放電!

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ePatch的設(shè)計(jì)的一些亮點(diǎn)還包括:可以在軟件中伴隨數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄,你不用再專門拿一個(gè)實(shí)驗(yàn)記錄本了,也不用再擔(dān)心本本上記錄的內(nèi)容找不到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)了,系統(tǒng)會(huì)把他們一一對(duì)應(yīng)起來(lái)。電壓電流刺激模式的編輯更為傻瓜,眾多的模塊,直接拖拽就可以,還伴隨著示例圖,讓你對(duì)你編輯的程序一目了然。實(shí)時(shí)的全細(xì)胞參數(shù)估算,包括封接電阻,膜電容,膜電阻等重要參數(shù)強(qiáng)大的在線分析功能,包括電壓鉗模式下的I/Vgraph,eventdetection,F(xiàn)FT,以及電流鉗模式下的APthresholddetection,APfrequency,APslope等數(shù)據(jù)可保存成多種格式,你要是個(gè)程序達(dá)人,可以支持使用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,如果沒(méi)有這樣的經(jīng)驗(yàn)也沒(méi)有問(wèn)題,數(shù)據(jù)可以保存成.abf用的Clampfit直接分析。

離子通道的近代觀念源于Hodgkin、Huxley、Katz等人在20世紀(jì)30—50年代的開(kāi)創(chuàng)性研究。在1902年,Bernstein創(chuàng)造性地將Nernst的理論應(yīng)用到生物膜上,提出了“膜學(xué)說(shuō)”。他認(rèn)為在靜息狀態(tài)下,細(xì)胞膜只對(duì)鉀離子具有通透性;而當(dāng)細(xì)胞興奮的瞬間,膜的破裂使其喪失了選擇通透性,所有的離子都可以自由通過(guò)。Cole等人在1939年進(jìn)行的高頻交變電流測(cè)量實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)動(dòng)作電位被觸發(fā)時(shí),雖然細(xì)胞的膜電導(dǎo)大為增加,但膜電容卻只略有下降,這個(gè)事實(shí)表明膜學(xué)說(shuō)所宣稱的膜破裂的觀點(diǎn)是不可靠的。1949年Cole在玻璃微電極技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了電壓鉗位(voltageclamptechnique)技術(shù)選擇膜片鉗,選擇細(xì)胞電生理研究的明天!

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膜片鉗技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合Neher等**將膜片鉗技術(shù)與Fura2熒光測(cè)鈣技術(shù)結(jié)合,同時(shí)進(jìn)行如細(xì)胞內(nèi)熒光強(qiáng)度、細(xì)胞膜離子通道電流及細(xì)胞膜電容等多指標(biāo)變化的快速交替測(cè)定,這樣便可得出同一事件過(guò)程中,多種因素各自的變化情況,進(jìn)而可分析這些變化間的相互關(guān)系。Neher將可光解出鈣離子的鈣螯合物引入膜片鉗技術(shù),進(jìn)而可以定量研究鈣離子濃度與分泌率的關(guān)系及比較大分泌率等指標(biāo)。他又創(chuàng)膜片鉗的膜電容檢測(cè)與碳纖電極電化學(xué)檢測(cè)聯(lián)合運(yùn)用的技術(shù)。之后又將光電聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)與碳纖電極電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)首先結(jié)合起來(lái)。這種結(jié)合既能研究分泌機(jī)制,又能鑒別分泌物質(zhì),還能互相彌補(bǔ)各單種方法的不足。Eberwine等于1991年首先將膜片鉗技術(shù)與RT-PCR技術(shù)結(jié)合起來(lái)運(yùn)用,可對(duì)形態(tài)相似而電活動(dòng)不同的結(jié)果作出分子水平的解釋,從此開(kāi)始了膜片鉗與分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的時(shí)代∶基因重組技術(shù),膜通道蛋白重建技術(shù)。膜片鉗,讓您的離子通道研究更加得心應(yīng)手!進(jìn)口雙分子層膜片鉗電流鉗制

膜片鉗,您研究離子通道功能的得力助手!雙電極膜片鉗技術(shù)

膜片鉗放大器的工作模式;(1)電壓鉗模式∶在鉗制細(xì)胞膜電位的基礎(chǔ)上改變膜電位,記錄離子通道電流的變化,記錄的是諸如通道電流;EPSC;IPSC等電流信號(hào)。是膜片鉗的基本工作模式.(2)屯流鉗素向細(xì)胞內(nèi)注入刺激電流,記錄膜電位對(duì)刺激電流的反應(yīng)。記錄的是諸如動(dòng)作電位,EPSP;IPSP等電壓信號(hào)。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)膜電位固定的關(guān)鍵是在玻璃微電極前列邊緣與細(xì)胞膜之間形成高阻(10GΩ)密封,使電極前列開(kāi)口處相接的細(xì)胞膜片與周圍環(huán)境在電學(xué)上隔離,并通過(guò)外加命令電壓鉗制膜電位。雙電極膜片鉗技術(shù)