南通醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗原理

膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，電壓鉗是利用負反饋技術(shù)將膜電位在空間和時間上固定于某一測定值，以研究動作電位產(chǎn)生過程中膜的離子通透性與膜電位之間的依從關(guān)系。但電壓鉗只能研究一個細胞上眾多通道的綜合活動規(guī)律，而無法反映單個通道的活動特點，同時通過細胞內(nèi)微電極引導(dǎo)記錄的離子通道電流其背景噪聲太大。膜片鉗使用的基本方法是，把經(jīng)過加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進器的操縱下，與清潔處理過的細胞膜形成高阻抗封接，導(dǎo)致電極內(nèi)膜片與電極外的膜在電學(xué)上和化學(xué)上隔離起來。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：迫切需要一種新型的全自動膜片鉗電生理紀錄系統(tǒng)來解決以上問題。南通醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗原理

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點：膜片鉗的基本原理則是利用負反饋電子線路，將微電極所吸附的一個至幾個平方微米的細胞膜的電位固定在一定水平上，對通過通道的微小離子電流作動態(tài)或靜態(tài)觀察，從而研究其功能。膜片鉗技術(shù)實現(xiàn)膜電流固定的關(guān)鍵步驟是在玻璃微電極邊緣與細胞膜之間形成高阻密封，其阻抗數(shù)值可達10～100 GΩ(此密封電阻是指微電極內(nèi)與細胞外液之間的電阻)。由于此阻值如此之高，故基本上可看成絕緣，其上之電流可看成零，形成高阻密封的力主要有氫健、范德華力、鹽鍵等。此密封不光電學(xué)上近乎絕緣，在機械上也是較牢固的。黃山全自動膜片鉗技術(shù)技術(shù)膜片鉗技術(shù)的建立，對生物學(xué)科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一資有重大意義的變革。

膜片鉗電生理記錄技術(shù)：膜片鉗技術(shù)的基本原理：膜片鉗技術(shù)用特制的玻璃微吸管吸附于細胞表面，使之形成10~100MΩ的高阻封接，被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級，因此封接范圍內(nèi)細胞膜光有少數(shù)離子通道。然后對該膜片實行電壓鉗位，測量單個離子通道開放產(chǎn)生的微小電流，這種通道的開放是一種隨機過程。通過觀測單個通道開放的電流幅值分布、開放概率、開放壽命分布等功能參數(shù)，并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。將該部分細胞采用負壓吸破，可以形成比較常見的全細胞記錄模式，可以研究整個細胞的生理功能和離子通道電生理功能。

膜片鉗使用的注意事項：1.為了防止塵埃、靜電傷害機器，每天做實驗前請用清水拖地。2.拉制儀使用前需預(yù)熱15-30min。3.銀絲電極及地線發(fā)白時，請先用砂紙輕微打磨，再浸入新鮮的次氯酸鈉溶液鍍氯化銀，如果銀絲電極30min未變黑，則考慮更換次氯酸鈉。4.先開放大器，后開軟件；先關(guān)軟件，后關(guān)放大器。5.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。6.在放大器打開時不能用手、金屬物品或其它導(dǎo)電的物品接觸電極絲（包括地線），在取放細胞片時請關(guān)閉放大器。在大多數(shù)膜片鉗實驗，要求所有實驗儀器及設(shè)備均具有良好的機械穩(wěn)定性。

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：1）細胞吸附式膜片(cell attached patch)是膜片鉗的基本方式,其它方式由此衍生。這種膜片形式比較穩(wěn)定因細胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,故對細胞結(jié)構(gòu)和環(huán)境干擾比較小。但這種膜片形式易在電極形成囊泡,從而細胞骨架可能有所變化。另外這種膜片不能控制細胞內(nèi)成分。且任何影響膜電位的處理均可影響其電位水平。2）內(nèi)面向外式膜片( inside outpatch)細胞內(nèi)外和電極內(nèi)的溶液均可調(diào)控,既能較容易地改變細胞內(nèi)的離子或物質(zhì)濃度,又能把酶等直接加于膜的內(nèi)側(cè)面,適宜研究胞內(nèi)物質(zhì)對通道活動的影響。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：細胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。黃山全自動膜片鉗技術(shù)技術(shù)

膜片破裂再將玻管慢慢地從細胞表面垂直地提起，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層。南通醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗原理

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。南通醫(yī)學(xué)電生理膜片鉗原理