膜片鉗技術(shù)的基本原理和方法:膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,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,而無法反映單個(gè)通道的活動(dòng)特點(diǎn),同時(shí)通過細(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。膜片鉗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可利用負(fù)反饋電子線路,將微電極吸附的1μm2至幾個(gè)平方微米細(xì)胞膜的電位固定在一定水平上,對(duì)通過通道的微小離子電流作動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的觀察。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性:在紀(jì)錄對(duì)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。東莞藥理學(xué)離子通道網(wǎng)站
膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng):根據(jù)不同的電生理實(shí)驗(yàn)要求,可以組建不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),但有若干共同的基本部件,包括機(jī)械部分(防震工作臺(tái)、屏蔽罩、儀器設(shè)備架)、光學(xué)部分(顯微鏡、視頻監(jiān)視器、單色光系統(tǒng))、電子部件(膜片鉗放大器、刺激器、數(shù)據(jù)采集的設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng))和微操縱器在大多數(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,接地以防止周圍環(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)量儀器與光學(xué)儀器配接。嘉興全自動(dòng)膜片鉗技術(shù)哪家好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。
膜片鉗電生理技術(shù):神經(jīng)元細(xì)胞膜上有離子通道,它們控制電荷流入和流出細(xì)胞,從而調(diào)節(jié)神經(jīng)元激發(fā)。一種用于研究這些通道的生物物理學(xué)特性的極為有用的技術(shù)被稱為膜片鉗記錄。在這種方法中,神經(jīng)科學(xué)家把拋光的玻璃微吸管置于細(xì)胞上通過吸力形成高電阻封接。這個(gè)過程分隔了一小"片"包含一種或多種離子通道的膜。通過微吸管中的電極,研究人員可以"鉗制"或控制膜的電屬性,這對(duì)分析通道活動(dòng)很重要。該電極還能記錄跨膜電壓的變化,或離子通過膜的流動(dòng)。
膜片鉗電生理記錄技術(shù):膜片鉗技術(shù)的基本原理: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。然后對(duì)該膜片實(shí)行電壓鉗位,測(cè)量單個(gè)離子通道開放產(chǎn)生的微小電流,這種通道的開放是一種隨機(jī)過程。通過觀測(cè)單個(gè)通道開放的電流幅值分布、開放概率、開放壽命分布等功能參數(shù),并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。將該部分細(xì)胞采用負(fù)壓吸破,可以形成比較常見的全細(xì)胞記錄模式,可以研究整個(gè)細(xì)胞的生理功能和離子通道電生理功能。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。
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(duì)象為化細(xì)胞,而對(duì)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(duì)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(chǎng)。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。東莞藥理學(xué)離子通道網(wǎng)站
膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng):實(shí)驗(yàn)結(jié)束后必須關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室的水電。東莞藥理學(xué)離子通道網(wǎng)站
膜片鉗技術(shù)——打開細(xì)胞電生理之門:定義:膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”,是一種基于電工學(xué)和電化學(xué)原理的分析手段,可以通過檢測(cè)細(xì)胞的電信號(hào)(電生理性質(zhì))來研究化學(xué)物質(zhì)、電、機(jī)械力等刺激因素對(duì)細(xì)胞功能的影響,從而幫助揭示細(xì)胞在生命活動(dòng)中的化學(xué)和生物學(xué)機(jī)制。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(cè)量此電流強(qiáng)度,就替代單一離子通道電流。東莞藥理學(xué)離子通道網(wǎng)站