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(jìn)器的操縱下,與清潔處理過的細(xì)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,由于電性能隔離與微電極的相對低電阻(1~5MΩ),只要對微電極施以電壓就能對膜片進(jìn)行鉗制,從微電極引出的微小離子電流通過高分辨、低噪聲、高保真的電流-電壓轉(zhuǎn)換放大器輸送至電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是建立高阻抗封接,并能通過特定的記錄儀器反映這些變化,因而,膜片鉗實(shí)驗(yàn)室除了一般電生理實(shí)驗(yàn)所需的儀器外,還特需防震工作臺(tái)、屏蔽罩、膜片鉗放大器、三維液壓操縱器、倒置顯微鏡、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)記錄和分析系統(tǒng)等。膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作的過程中,總會(huì)遇到各種各樣的問題,對實(shí)驗(yàn)人員造成很多困擾。醫(yī)學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站
一種電生理膜片鉗灌流裝置的制造方法:為了測量在不同藥物對細(xì)胞中的離子通道的影響,通常需要在膜片鉗實(shí)驗(yàn)中實(shí)施灌流。例如,需要檢驗(yàn)?zāi)撤N是否對某種離子通道的影響,則需要在細(xì)胞封接后記錄電流數(shù)據(jù),然后通過在細(xì)胞周圍快速給藥再次記錄電流數(shù)據(jù)即可對比數(shù)據(jù)判斷該對離子通道的影響。以往多采用橡皮泥等簡單設(shè)備固定灌流管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)常出現(xiàn)灌流管固定不良影響實(shí)驗(yàn)的情況,也有精密的灌流裝置,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且成本非常高。膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。寧波細(xì)胞生物學(xué)實(shí)用膜片鉗供應(yīng)商膜片鉗技術(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。
膜片鉗技術(shù)是通過微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細(xì)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(xì)胞膜的小區(qū)域(膜片)以及其周圍,在此基礎(chǔ)上固定點(diǎn)位,對這膜片上的離子通道的離子電流(pA級(jí))進(jìn)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(yùn)算放大器構(gòu)成的I-V轉(zhuǎn)換器。當(dāng)場效應(yīng)管運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入端子是等電位,向正輸入端子施加指令電位時(shí),因?yàn)槎搪坟?fù)端子以及膜片都可等電位地達(dá)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(shí),其間達(dá)到Z小的分流電流。
膜片鉗操作實(shí)驗(yàn):膜片鉗放大器是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的中心,它可用來作單通道或全細(xì)胞記錄,其工作模式可以是電壓鉗,也可以是電流鉗。從原理來說,膜片鉗放大器的探頭電路即I-V變換器有兩種基本結(jié)構(gòu)形式,即電阻反饋式和電容反饋式,前者是一種典型的結(jié)構(gòu),后者因用反饋電容取代了反饋電阻,降低了噪聲,所以特別適合很低噪聲的單通道記錄。由于供膜片鉗實(shí)驗(yàn)的專門計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn),使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡便、效率提高。如與EPC-9型膜片鉗放大器(內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡)配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT,它既可產(chǎn)生刺激波形,控制數(shù)據(jù)采集,又可分析數(shù)據(jù),同時(shí)具有用于膜電容監(jiān)測的鎖相放大器,多種軟件功能集成于一體。內(nèi)面向外式膜片細(xì)胞內(nèi)外和電極內(nèi)的溶液均可調(diào)控。
一種提高膜片鉗實(shí)驗(yàn)效率的方法與流程:膜片鉗技術(shù)是一種記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜上離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。是用來研究單個(gè)離體的活細(xì)胞、組織切片或細(xì)胞膜片離子流的電生理實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在可興奮細(xì)胞如神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、肌纖維和胰腺細(xì)胞的研究中起至關(guān)重要的作用,也可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細(xì)菌離子通道。傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)對實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)要求非常高,一般地,實(shí)驗(yàn)人員需要經(jīng)過嚴(yán)格的長期的訓(xùn)練,才能準(zhǔn)確且快速的操作。記錄單細(xì)胞電流和全細(xì)胞電流的基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算出細(xì)胞膜上的通道數(shù)和開放概率。無錫細(xì)胞生物學(xué)離子通道研究方案
膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性:細(xì)胞有比較強(qiáng)的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作。醫(yī)學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站
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(xì)胞進(jìn)行實(shí)時(shí)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(xì)胞的電流變化情況,而且還可以對細(xì)胞的電信號(hào)傳遞活動(dòng)進(jìn)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(xì)胞電生理檢測的分辨率和靈敏度;而且,在獲得細(xì)胞電生理信息的同時(shí),還能獲取細(xì)胞的生物力學(xué)性質(zhì),從而更很全地研究細(xì)胞的生理功能。醫(yī)學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站