膜片鉗技術(shù)的基本原理是通過(guò)負(fù)反饋使得膜電位與指令電壓相等,在電壓鉗制的條件下記錄膜電流。上面是電阻反饋式膜片鉗放大器的電路示意圖。A1為一極高輸入阻抗、極低噪聲的場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器,由于A1極高的開(kāi)環(huán)增益使得兩個(gè)輸入端的電壓幾乎完全相等,使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對(duì)煙堿受體激動(dòng)劑量效曲線的影響,從而實(shí)現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻,分別對(duì)應(yīng)于不同的電流記錄范圍,其中高值反饋電阻具有極高的電阻和極低的雜散電容,是決定放大器單通道記錄性能的基本元件。膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng):檢查實(shí)驗(yàn)室門(mén)窗。南通神經(jīng)生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用
膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,電壓鉗是利用負(fù)反饋技術(shù)將膜電位在空間和時(shí)間上固定于某一測(cè)定值,以研究動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)程中膜的離子通透性與膜電位之間的依從關(guān)系。但電壓鉗只能研究一個(gè)細(xì)胞上眾多通道的綜合活動(dòng)規(guī)律,而無(wú)法反映單個(gè)通道的活動(dòng)特點(diǎn),同時(shí)通過(guò)細(xì)胞內(nèi)微電極引導(dǎo)記錄的離子通道電流其背景噪聲太大。膜片鉗使用的基本方法是,把經(jīng)過(guò)加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進(jìn)器的操縱下,與清潔處理過(guò)的細(xì)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(lái)。南通神經(jīng)生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng):電熱加熱線溫度很高,在使用時(shí)注意避免燙傷。
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(guò)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(guò)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):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(guò)負(fù)壓吸引封接起來(lái),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(kāi)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(cè)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(duì)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(guò)離子通道的離子電流來(lái)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。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。
膜片鉗操作實(shí)驗(yàn):膜片鉗實(shí)驗(yàn)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,但要從一大批的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,經(jīng)過(guò)處理和分析,得出有意義、有價(jià)值的結(jié)果和結(jié)論,就顯得不那么容易,有許多需要注意和考慮的問(wèn)題,包括減少噪音,避免電極前端的污染,提高封接成功率,具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需要考慮如何選取記錄模式,為記錄特定離子電流如何選擇電極內(nèi)、外液,如何選擇阻斷劑、激動(dòng)劑,如何進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)采集等許多更為復(fù)雜的問(wèn)題,還需在科研實(shí)踐中不斷地探索和解決。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究。南通神經(jīng)生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用
膜片鉗使用的注意事項(xiàng):先開(kāi)放大器,后開(kāi)軟件;先關(guān)軟件,后關(guān)放大器。南通神經(jīng)生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用
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。南通神經(jīng)生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用