膜片钳的技术原理:膜片钳技术是用玻璃微电极吸管把只含1-3个离子通道、面积为几个平方微米的细胞膜通过负压吸引封接起来,由于电极尖锐端与细胞膜的高阻封接,在电极尖锐端笼罩下的那片膜事实上与膜的其他部分从电学上隔离,因此,此片膜内开放所产生的电流流进玻璃吸管,用一个极为敏感的电流监视器(膜片钳放大器)测量此电流强度,就表示单一离子通道电流。膜片钳技术的建立,对生物学科学特别是神经科学是一具有重大意义的变革。这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的(或多个)的离子通道分子活动的技术。此技术的出现自然将细胞水平和分子水平的生理学研究联系在一起,同时又将神经科学的不同分野必然地融汇在一起,改变了既往各个分野互不联系、互不渗透,阻碍人们全部认识能力的弊端。全自动膜片钳系统技术指标:药液交换非常迅速,作用时间快。常州医学膜片钳设计公司
膜片钳技术之全细胞式与细胞吸附式的区别:全细胞式记录这个名字乍听上去好像和细胞吸附式没啥两样,无非就是把电极戳在细胞上然后记录它的电活动。但事实是,这两者存在天壤之别。首先的一大区别体现在外部构型上:在cell-attached的记录中,我们不需要用电极戳破细胞膜,只需将其怼在细胞膜上即可;但在whole-cell的记录中,我们不只要将电极怼进细胞膜内,而且还不能怼得过深或过浅,否则你就无法记录到有用的电信号。概括一下就是,要形成全细胞记录必须打破细胞膜,但由于这个操作比较厉害,所以要破膜时请相信玄学。其次,第二大区别在电阻补偿上:在cell-attached的记录中,由于我们无需打通细胞内外膜,因此细胞膜上的各种离子通道或蛋白质就没有串联在电路当中,但是在whole-cell中,串联电阻(Rs)就存在了,因此软件输出的命令电压也就不等于细胞的跨膜电位,故我们需要对其进行补偿。这些注意事项包括:电极电容及细胞膜电容补偿问题,漏电流问题,液接电位的校正问题,空间钳位问题,细胞内容物被电击内液稀释问题,电极内液的成分问题等。无锡药理学膜片钳全细胞记录哪家好膜片钳技术可用于研究特殊制备的巨型球状体中的细菌离子通道。
在进行细胞吸附式膜片钳记录时,一般来说,我们通过电压钳(voltageclamp,VC)模式将细胞膜电位维持在-60mV(大多数脊椎动物神经元的静息膜电位),从而保证通过电极尖锐端的电流即为跨膜离子流。一般来说,细胞吸附式膜片钳可以作为对照来验证其他单通道记录构型下通道活动的改变情况,也可以用来检测化学物质引起的通道的和活动/对通道活动的影响是否经过胞内信使的介导。这里有一点需要注意,每个待研究细胞的Em都会有轻微的差异,因此我们在分析cell-attached的数据的时候,需要拿出事先记录好的Em,一般有三种方法:用胞内记录或全细胞记录的方法,获得一个平均Em;在实验结束时,patch破裂,在电流为0的情况下记录到的电势就为Em;结合离子通道的其他数据来反向推算Em。
膜片钳的数据如何处理:穿孔膜片(perforated patch)是为克服常规全细胞模式的胞质渗漏问题,有学者将与离子亲和的制霉菌素或二性霉素b经微电极灌流到含有类甾醇的细胞膜上,形成只允许一价离子通过的孔,用此法在膜片上做很多导电性孔道,借此对全细胞膜电流进行记录。由于此模式的胞质渗漏极为缓慢,局部串联阻抗较常规全细胞模式高,所以钳制速度很慢,也称为缓慢全细胞模式。它适合于小细胞的电压钳位,对于直径大于30μm的细胞很难实现钳位。不足之处是由于电极与细胞间交换快,细胞内环境很容易破坏,因此记录所用的电极液应与胞浆主要成分相同,如高k+,低na+和ca2+及一定的缓冲成分和能量代谢所需的物质。膜片钳技术用特制的玻璃微吸管吸附于细胞表面,使之形成10~100MΩ的高阻封接,被孤立的小膜片面积为微米数量级,因此封接范围内细胞膜光有少数离子通道。膜片钳使用操作注意:电热加热线温度很高,在使用时注意避免烫伤。
膜片钳记录的几种形式:内面向外膜片(inside-out patch) 高阻封接形成后,在将微管电极轻轻提起,使其与细胞分离,电极端形成密封小泡,在空气中短暂暴露几秒钟后,小泡破裂再回到溶液中就得到“内面向外”膜片。此时膜片两侧的膜电位由固定电位和电压脉冲控制。浴槽电位是地电位,膜电位等于玻管电位的负值。如放大器的电流监视器输出是非反向的,则输出将与膜电流(Im)的负值相等。外面向外膜片(out-side patch) 高阻封接形成后,继续以负压抽吸,膜片破裂再将玻管慢慢地从细胞表面垂直地提起,断端游离部分自行融合成脂质双层,此时高阻封接仍然存在。而膜外侧面接触浴槽液。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。金华细胞生物学脑定位膜片钳技术
全自动膜片钳系统技术指标:药物消耗极低。每次更换的外液只需十几微升。常州医学膜片钳设计公司
一种电生理膜片钳灌流装置的制造方法: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。例如,需要检验某种是否对某种离子通道的影响,则需要在细胞封接后记录电流数据,然后通过在细胞周围快速给药再次记录电流数据即可对比数据判断该对离子通道的影响。以往多采用橡皮泥等简单设备固定灌流管进行实验,经常出现灌流管固定不良影响实验的情况,也有精密的灌流装置,但是结构复杂,且成本非常高。膜片钳技术是在电压钳技术基础上发展起来的。常州医学膜片钳设计公司
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