合肥全自動膜片鉗全細胞記錄原理

膜片鉗在通道研究中的重要作用：用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型，并能在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎(chǔ)上進一步計算出細胞膜上的通道數(shù)和開放概率，還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對離子通道開閉及通道電流的影響等。同時用于研究細胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和細胞分泌機制。結(jié)合分子克隆和定點突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能關(guān)系的研究。膜片鉗使用操作流程及注意事項：凡是在本平臺使用儀器的同學(xué)必須履行實驗室相關(guān)要求。合肥全自動膜片鉗全細胞記錄原理

膜片鉗技術(shù)是通過微玻管電極（膜片電極或膜片吸管）接觸細胞膜，用千兆歐姆以上的阻抗使之封接，在電學(xué)上分隔和電極尖開口處相接的細胞膜的小區(qū)域（膜片）以及其周圍，在此基礎(chǔ)上固定點位，對這膜片上的離子通道的離子電流（pA級）進行監(jiān)測記錄的方法。測量回路的中心部分是使用場效應(yīng)管運算放大器構(gòu)成的I-V轉(zhuǎn)換器。當(dāng)場效應(yīng)管運算放大器的正負輸入端子是等電位，向正輸入端子施加指令電位時，因為短路負端子以及膜片都可等電位地達到鉗制的作用，字膜片微電極與默片之間形成10GΩ以上封接時，其間達到Z小的分流電流。福州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗實驗?zāi)募液媚て屏言賹⒉９苈貜募毎砻娲怪钡靥崞穑瑪喽擞坞x部分自行融合成脂質(zhì)雙層。

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：全細胞式膜片方式使細胞內(nèi)與浴槽之間的漏流極少。電極本身阻抗(1~10mω)與細胞封接后的阻抗相比較低,這種低接觸阻抗使單管電壓鉗容易實現(xiàn)。電極管內(nèi)與細胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細胞內(nèi)液的成分。細胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。如果有目的地將膜電位鉗制在某一程度,可做到選擇性抑制某些通道的活性而只記錄某種通道電流的總和,并可在同一細胞上觀察幾種不同通道的情況。通過改變內(nèi)部介質(zhì),如改變電極液成分,或在電極液中加入所需藥物,通過滲透很快改變胞漿成分并達到平衡,該手段在全細胞記錄中廣泛應(yīng)用。

膜片鉗技術(shù)的基本原理是通過負反饋使得膜電位與指令電壓相等，在電壓鉗制的條件下記錄膜電流。上面是電阻反饋式膜片鉗放大器的電路示意圖。A1為一極高輸入阻抗、極低噪聲的場效應(yīng)管運算放大器，由于A1極高的開環(huán)增益使得兩個輸入端的電壓幾乎完全相等，使用膜片鉗全細胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響，從而實現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻，分別對應(yīng)于不同的電流記錄范圍，其中高值反饋電阻具有極高的電阻和極低的雜散電容，是決定放大器單通道記錄性能的基本元件。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：電極管內(nèi)與細胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細胞內(nèi)液的成分。

膜片鉗技術(shù)在通道研究中的重要作用：利用膜片鉗技術(shù)還可以用于藥物在其靶受體上作用位點的分析。如神經(jīng)元煙堿受體為配體門控性離子通道，膜片鉗全細胞記錄技術(shù)通過記錄煙堿誘發(fā)電流，可直觀地反映出神經(jīng)元煙堿受體活動的全過程，包括受體與其激動劑和拮抗劑的親和力，離子通道開放、關(guān)閉的動力學(xué)特征及受體的失敏等活動。使用膜片鉗全細胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響，來確定其作用的動力學(xué)特征。然后根據(jù)分析拮抗劑對受體失敏的影響，拮抗劑的作用是否有電壓依賴性、使用依賴性等特點，可從功能上區(qū)分拮抗劑在煙堿受體上的不同作用位點，即判斷拮抗劑是作用在受體的激動劑識別位點，離子通道抑或是其它的變構(gòu)位點上。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：通過改變內(nèi)部介質(zhì),如改變電極液成分,或在電極液中加入所需藥物。連云港神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗全細胞記錄

膜片鉗使用的注意事項：非必須用到汞燈時請不要打開汞燈電源，打開后至少需1個小時才可關(guān)閉。合肥全自動膜片鉗全細胞記錄原理

膜片鉗技術(shù)與其他生物檢測技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用：1.膜片鉗與光學(xué)顯微成像技術(shù)結(jié)合應(yīng)用：利用激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、熒光顯微鏡等技術(shù)可以對細胞進行實時成像研究，將膜片鉗技術(shù)與光學(xué)顯微成像技術(shù)結(jié)合使用不但可以檢測細胞的電流變化情況，而且還可以對細胞的電信號傳遞活動進行成像觀察。2.膜片鉗與原子力顯微鏡結(jié)合應(yīng)用：將膜片鉗和AFM結(jié)合使用的技術(shù)可以提高細胞電生理檢測的分辨率和靈敏度；而且，在獲得細胞電生理信息的同時，還能獲取細胞的生物力學(xué)性質(zhì)，從而更很全地研究細胞的生理功能。合肥全自動膜片鉗全細胞記錄原理