膜片钳技术是通过微玻管电极(膜片电极或膜片吸管)接触细胞膜,用千兆欧姆以上的阻抗使之封接,在电学上分隔和电极尖开口处相接的细胞膜的小区域(膜片)以及其周围,在此基础上固定点位,对这膜片上的离子通道的离子电流(pA级)进行监测记录的方法。测量回路的中心部分是使用场效应管运算放大器构成的I-V转换器。当场效应管运算放大器的正负输入端子是等电位,向正输入端子施加指令电位时,因为短路负端子以及膜片都可等电位地达到钳制的作用,字膜片微电极与默片之间形成10GΩ以上封接时,其间达到Z小的分流电流。为了测量在不同药物对细胞中的离子通道的影响,通常需要在膜片钳实验中实施灌流。合肥药理学膜片钳实验原理及步骤
膜片钳实验难度大、技术要求高,要掌握有关技术和方法虽不是很困难的事,但要从一大批的实验数据中,经过处理和分析,得出有意义、有价值的结果和结论,就显得不那么容易,有许多需要注意和考虑的问题,包括减少噪音,避免电极前端的污染,提高封接成功率,具体实验过程中还需要考虑如何选取记录模式,为记录特定离子电流如何选择电极内、外液,如何选择阻断剂、激动剂,如何进行正确的数据采集等许多更为复杂的问题,还需在科研实践中不断地探索和解决。芜湖医学膜片钳实验方案膜片钳放大器工作模式可以是电压钳,也可以是电流钳。
膜片钳技术基本原理与特点:高阻封接技术还很大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10 μs、空间分辨率可达1平方微米及电流分辨率可达10-12 A。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,比较主要还是信号源的热噪声。一般只有一个或几个通道,经这一个或几个通道流出的离子数量相对于整个细胞来讲很少,可以忽略,也就是说电极下的离子电流对整个细胞的静息电位的影响可以忽略,那么,只要保持电极内电位不变,则电极下的一小片细胞膜两侧的电位差就不变,从而实现电位固定。
膜片钳电生理技术服务的数据如何处理:1.内面向外式膜片细胞内外和电极内的溶液均可调控,既能较容易地改变细胞内的离子或物质浓度,又能把酶等直接加于膜的内侧面,适宜研究胞内物质对通道活动的影响。但实验中难以改变膜外侧物质,且需浸于低钙液中。常用于研究依赖细胞内钙的离子通道,如钙敏感的钾通道,还可用于细胞内和第二信使与通道的调节作用。2.外面向外式膜片能接触膜的两侧,可以任意改变膜外物质的浓度,有利于研究离子、递质对膜外表面的作用,多用于研究细胞膜外侧受体控制的离子通道。这些受体直接作用于离子通道,而不需经过第二信使系统。因细胞外液容易更换,故加药方便。缺陷是实验中难以改变胞内成分,而且电极管内必须充以低钙液。膜片钳的数据如何处理:细胞钳记录的是许多通道的平均电流,有利于综合分析。膜片钳实验要从一大批的实验数据中,经过处理和分析,得出有意义、有价值的结果和结论。
膜片钳技术之全细胞记录的实验流程:(1)仔细检查实验系统各仪器间的线路连接。(2)依次打开各仪器的电源开关和实验软件,检查各参数的初始设置。(3)将样品置于倒置显微镜的载物台上。(4)电极安装。(5)偏移电位的补偿和电极电阻的测定:在微操纵器控制下使微电极进入浴液,电流基线通常会立刻漂离零位,若此时处于VC模式,在维持电压为零时,通过调节偏移电位补偿,使电流基线等于零,此时可见基线上叠加有响应电流方波。(6)细胞封接。(7)电极电容补偿:若无特殊要求,一般将保持电位设为受试细胞静息电位平均值。膜片钳在通道研究中的重要作用:利用膜片钳技术还可以用于药物在其靶受体上作用位点的分析。徐州细胞生物学膜片钳技术应用
膜片钳使用的注意事项:换液时应时刻观察浴槽,防止液面过低或液体溢出污染镜头。合肥药理学膜片钳实验原理及步骤
膜片钳技术是通过微玻管电极(膜片电极或膜片吸管)接触细胞膜,用千兆欧姆以上的阻抗使之封接,在电学上分隔和电极尖开口处相接的细胞膜的小区域(膜片)以及其周围,在此基础上固定点位,对这膜片上的离子通道的离子电流(pA级)进行监测记录的方法。测量回路的中心部分是使用场效应管运算放大器构成的I-V转换器。当场效应管运算放大器的正负输入端子是等电位,向正输入端子施加指令电位时,因为短路负端子以及膜片都可等电位地达到钳制的作用,字膜片微电极与默片之间形成10GΩ以上封接时,其间达到很小的分流电流。合肥药理学膜片钳实验原理及步骤
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