离子通道是一种特殊的膜蛋白,它横跨整个膜结构,是细胞内部与部外联系的桥梁和细胞内外物质交换的孔道,当通道开放时。细胞内外的一些无机离子如Na,kCa等带电离子可经通道顺浓度梯度或电位梯度进行跨膜扩散,从而形成这些带电离子在膜内外的不同分布态势,这种态势和在不同状态下的动态变化是可兴奋细胞静息电位和动作电的基础。这些无机离子通过离子通道的进围所产生的电活动是生命活动的基础,只有在此基础上才可能有腺体分泌、肌肉收缩、基因表达、新陈代谢等生命活动。离子通道结构和功能障碍决定了许多疾病的发生和发展。因此,了解离子通道的结构、功能以及结构与功能的关系对于从分子水平深入探讨某些疾病的病理生理机制、发现特异药物或措施等均具有十分重要的理论和实际意义。 滔博生物专业膜片钳检测团队,不是中间商,没有中介费,先检测后付款.美国多通道膜片钳哪家好
电压钳的缺点∶电压钳技术目前主要用于巨火细胞的全细胞电流研究,特别在分子克隆的卵母细胞表达电流的鉴定中发挥其它技术不能替代的作用。但也有其致命的弱点1、微电极需刺破细胞膜进入细胞,以致造成细胞浆流失,破坏了细胞生理功能的完整性;2、不能测定单一通道电流。因为电压钳制的膜面积很大,包含着大量随机开放和关闭着的通道,而且背景噪音大,往往掩盖了单一通道的电流。3、对体积小的细胞(如哺乳类***元,直径在10-30μm之间)进行电压钳实验,技术上有更大的困难。由于电极需插入细胞,不得不将微电极的前列做得很细,如此细的前列致使电极阻抗很大,常常是60~-8OMΩ或120~150MΩ(取决于不同的充灌液)。这样大的电极阻抗不利于作细胞内电流钳或电压钳记录时在短时间(0.1μs)内向细胞内注入电流,达到钳制膜电压或膜电流之目的。再者,在小细胞上插入的两根电极可产生电容而降低测量电压电极的反应能力。滔博生物TOP-Bright专注基于多种离子通道靶点的化合物体外筛选,服务于全球药企的膜片钳公司,快速获得实验结果,专业团队,7*43小时随时人工在线咨询.芬兰双电极膜片钳技术Eberwine等于1991年首先将膜片钳技术与RT-PCR技术结合起来运用。
高阻封接技术还明显降低了电流记录的背景噪声,从而戏剧性地提高了时间、空间及电流分辨率,如时间分辨率可达10μs、空间分辨率可达1平方微米及电流分辨率可达10-12A。影响电流记录分辨率的背景噪声除了来自于膜片钳放大器本身外,较主要还是信号源的热噪声。信号源如同一个简单的电阻,其热噪声为σn=4Kt△f/R式中σn为电流的均方差根,K为波尔兹曼常数,t为温度,△f为测量带宽,R为电阻值。可见,要得到低噪声的电流记录,信号源的内阻必需非常高。如在1kHz带宽,10%精度的条件下,记录1pA的电流,信号源内阻应为2GΩ以上。电压钳技术只能测量内阻通常达100kΩ~50MΩ的大细胞的电流,从而不能用常规的技术和制备达到所要求的分辨率。滔博生物TOP-Bright专注基于多种离子通道靶点的化合物体外筛选,服务于全球药企的膜片钳公司,快速获得实验结果,专业团队,7*66小时随时人工在线咨询.
早在膜片钳诞生之前,20世纪50~60年代,Hodgkin与Hexley便发现并使用了电压钳技术,他们通过双电极电压钳在乌贼轴突上发现了动作电位的离子机制,并因此获得了诺贝尔生理医学奖。这也为后来膜片钳的诞生奠定了基础。于1976年,德国马克斯普朗克生物物理化学研究所的Neher和Sakmann第1次于青蛙的肌细胞上,用玻璃电极吸下了一小片细胞膜,记录导了皮安级的单通道离子电流,从而产生了膜片钳技术。1980年,耶鲁大学医学院Sigworth等人在记录电极内增加了负压吸引,实现了10-100GΩ的高阻抗封接,使得单电极可以同时实现钳制电位和记录单通道电流。1991年,Neher与Sakmann因为对膜片钳技术的突出贡献获得了诺贝尔生理医学奖。膜片钳技术,在人类对生理学的探究中,无异于一条道路,通往了名为细胞电生理的国度。膜片钳技术也许某一天会被更便捷或更精确的技术取代,但其至今仍然是离子通道相关研究中使用蕞广的技术。微电极的制备膜片钳电极是用外径为1-2mm的毛细玻璃管拉制成的。
膜片钳技术的建立1.抛光及填充好玻璃管微电极,并将它固定在电极夹持器中。2.通过一个与电极夹持器连接的导管给微电极内一个压力,一直到电极浸入记录槽溶液中。3.当电极浸没在溶液中时给电极一个测定脉冲(命令电压,如5-10ms,10mV)读出电流,按照欧姆定律计算电阻。4.通过膜片钳放大器的控制键将微电极前列的连接电位(junctionpotentials)调至零位,这种电位差是由于电极内填充溶液与浸浴液不同离子成分的迁移造成的。5.用微操纵器将微电极前列在直视下靠近要记录的细胞表面,并观察电流的变化,直至阻抗达到1GΩ以上形成"干兆封接"6.调整静息膜电位到期望的钳位电压的水平,使放大器从"搜寻"转到"电压钳"时细胞不至于钳位到零。由此形成了一门细胞学科—电生理学,即是用电生理的方法来记录和分析细胞产生电的大小和规律的科学。进口全自动膜片钳厂家
电压钳技术的主要在于将膜电位固定在指令电压的水平,这样才能研究在给定膜电位下膜电流随时间的变化关系。美国多通道膜片钳哪家好
高阻密封技术还***降低了电流记录的背景噪声,从而大幅提高了时间、空间和电流分辨率,如10μs的时间分辨率、1平方微米的空间分辨率和10-12年的电流分辨率。影响电流记录分辨率的背景噪声不仅来自膜片钳放大器本身,还来自信号源的热噪声。信号源就像一个简单的电阻,其热噪声为σn=4Kt△f/R其中σn为电流均方差的平方根,k为玻尔兹曼常数,t为温度,△f为测量带宽,R为电阻值。可以看出,为了获得低噪声电流记录,信号源的内阻必须非常高。如果在1kHz带宽、10%精度的条件下记录1pA的电流,信号源的内阻应该大于2gω。电压钳技术只能测量内阻为100kω~50mω的大电池的电流,常规技术和制备无法达到所需的分辨率。美国多通道膜片钳哪家好