膜片鉗技術——打開細胞電生理之門:定義:膜片鉗技術被稱為研究離子通道的“金標準”,是一種基于電工學和電化學原理的分析手段,可以通過檢測細胞的電信號(電生理性質)來研究化學物質、電、機械力等刺激因素對細胞功能的影響,從而幫助揭示細胞在生命活動中的化學和生物學機制。原理:膜片鉗技術是用玻璃微電極吸管把只含1-3個離子通道、面積為幾個平方微米的細胞膜通過負壓吸引封接起來,由于電極與細胞膜的高阻封接,在電極籠罩下的那片膜事實上與膜的其他部分從電學上隔離,因此,此片膜內開放所產生的電流流進玻璃吸管,用一個極為敏感的電流監(jiān)視器(膜片鉗放大器)測量此電流強度,就替代單一離子通道電流。膜片鉗系統(tǒng)有如下應用局限性:胞體表面不規(guī)整,現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。金華藥理學腦定位膜片鉗應用
膜片鉗技術與其他生物檢測技術的結合應用:1.膜片鉗與光學顯微成像技術結合應用:利用激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、熒光顯微鏡等技術可以對細胞進行實時成像研究,將膜片鉗技術與光學顯微成像技術結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合應用:將膜片鉗和AFM結合使用的技術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性質,從而更很全地研究細胞的生理功能。東莞細胞生物學電生理膜片鉗哪家好全細胞式膜片方式使細胞內與浴槽之間的漏流極少。
膜片鉗電生理紀錄系統(tǒng)及記錄方法:細胞膜由雙層脂膜組成,具有密封絕緣的特性,因此當紀錄 電極接觸到細胞膜時電阻會開始上升,然后以人工方式對紀錄電極內施加一個負壓,可以讓電極與胞膜之間吸附得更為緊密而電阻也會加速上升,當紀錄電極的電阻達到千兆歐姆(Giga Ω)時,意味著細胞膜與電極之間幾乎沒有電流漏出,之后對電極內壓力施以一個快速的負壓將細胞膜吸破,這樣紀錄電極與細胞胞體之間會形成一個封閉的電容,此時就可以開始對細胞進行實驗。
膜片鉗使用的注意事項:工作原理膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質分子對相應離子通透難易程度等特性的一種實驗技術。它的基本原理是以一個光潔,直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經或肌細胞的膜接觸,之后對微電極另一端開口處施加適當?shù)呢搲河秒姌O的纖細開口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入,如此在微電極開口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會形成緊密的封接,它的電阻能夠達到數(shù)個或數(shù)十個千兆歐,這世界上就是在化學上完全隔離了吸附在微電極開口處的那一片膜同膜的其余部分,通過微電極記錄到的電流變化光光和該膜片中通道分子的功能狀態(tài)相關聯(lián)。目前電壓鉗主要用于巨大細胞的全性能電流的研究。
膜片鉗技術基本原理與特點:高阻封接技術還很大降低了電流記錄的背景噪聲,從而戲劇性地提高了時間、空間及電流分辨率,如時間分辨率可達10 μs、空間分辨率可達1平方微米及電流分辨率可達10-12 A。影響電流記錄分辨率的背景噪聲除了來自于膜片鉗放大器本身外,比較主要還是信號源的熱噪聲。一般只有一個或幾個通道,經這一個或幾個通道流出的離子數(shù)量相對于整個細胞來講很少,可以忽略,也就是說電極下的離子電流對整個細胞的靜息電位的影響可以忽略,那么,只要保持電極內電位不變,則電極下的一小片細胞膜兩側的電位差就不變,從而實現(xiàn)電位固定。膜片鉗技術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。金華藥理學腦定位膜片鉗應用
膜片鉗技術被稱為研究離子通道的“金標準”。金華藥理學腦定位膜片鉗應用
一種提高膜片鉗實驗效率的方法與流程:膜片鉗技術是一種記錄通過離子通道的離子電流來反映細胞膜上離子通道分子活動的技術。是用來研究單個離體的活細胞、組織切片或細胞膜片離子流的電生理實驗技術。這項技術在可興奮細胞如神經元、心肌細胞、肌纖維和胰腺細胞的研究中起至關重要的作用,也可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細菌離子通道。傳統(tǒng)膜片鉗技術對實驗人員的技術要求非常高,一般地,實驗人員需要經過嚴格的長期的訓練,才能準確且快速的操作。金華藥理學腦定位膜片鉗應用
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