膜片鉗技術(shù)是一種記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜上離子通道分子活動的技術(shù)。是用來研究單個(gè)離體的活細(xì)胞、組織切片或細(xì)胞膜片離子流的電生理實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這項(xiàng)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,也可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細(xì)菌離子通道。傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)對實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)要求非常高,一般地,實(shí)驗(yàn)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的長期的訓(xùn)練,才能準(zhǔn)確且快速的操作。膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):操作簡單,全過程可自動化。寧波細(xì)胞生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用
膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)及記錄方法:膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法,目的在于提供基礎(chǔ)研究知識與新藥開發(fā)時(shí)研究細(xì)胞電特性或小分子藥物對細(xì)胞膜上離子信道特性的影響,替開發(fā)標(biāo)靶藥物提供一個(gè)測試平臺。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作,實(shí)驗(yàn)人員在取得元代細(xì)胞(例如心肌細(xì)胞與神經(jīng)元)后,將研究對象細(xì)胞養(yǎng)在玻片上,以手動方式將紀(jì)錄電極移動放置在胞體上方并壓到細(xì)胞膜上,此時(shí)紀(jì)錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。嘉興藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍:對單細(xì)胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究。
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。
在進(jìn)行細(xì)胞吸附式膜片鉗記錄時(shí),一般來說,我們通過電壓鉗(voltageclamp,VC)模式將細(xì)胞膜電位維持在-60mV(大多數(shù)脊椎動物神經(jīng)元的靜息膜電位),從而保證通過電極尖銳端的電流即為跨膜離子流。一般來說,細(xì)胞吸附式膜片鉗可以作為對照來驗(yàn)證其他單通道記錄構(gòu)型下通道活動的改變情況,也可以用來檢測化學(xué)物質(zhì)引起的通道的和活動/對通道活動的影響是否經(jīng)過胞內(nèi)信使的介導(dǎo)。這里有一點(diǎn)需要注意,每個(gè)待研究細(xì)胞的Em都會有輕微的差異,因此我們在分析cell-attached的數(shù)據(jù)的時(shí)候,需要拿出事先記錄好的Em,一般有三種方法:用胞內(nèi)記錄或全細(xì)胞記錄的方法,獲得一個(gè)平均Em;在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),patch破裂,在電流為0的情況下記錄到的電勢就為Em;結(jié)合離子通道的其他數(shù)據(jù)來反向推算Em。膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng):凡是在本平臺使用儀器的同學(xué)必須履行實(shí)驗(yàn)室相關(guān)要求。
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)雜的問題,還需在科研實(shí)踐中不斷地探索和解決。全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):極大的減少了噪聲源,記錄數(shù)據(jù)的電噪音很低。常州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗成像應(yīng)用
膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍:對藥物作用機(jī)制的研究。寧波細(xì)胞生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用
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)差動輸出施加到放大器前級的倒相端,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。寧波細(xì)胞生物學(xué)電生理膜片鉗應(yīng)用
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