廈門(mén)細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)原理

膜片鉗技術(shù)的基本原理和方法：膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，電壓鉗是利用負(fù)反饋技術(shù)將膜電位在空間和時(shí)間上固定于某一測(cè)定值，以研究動(dòng)作電位產(chǎn)生過(guò)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(gè)細(xì)胞上眾多通道的綜合活動(dòng)規(guī)律，而無(wú)法反映單個(gè)通道的活動(dòng)特點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)細(xì)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。膜片鉗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是可利用負(fù)反饋電子線路，將微電極吸附的1μm2至幾個(gè)平方微米細(xì)胞膜的電位固定在一定水平上，對(duì)通過(guò)通道的微小離子電流作動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的觀察。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：信號(hào)準(zhǔn)確，噪聲少，使用了先進(jìn)的微型“法拉第板”替代傳統(tǒng)的“法拉第籠”。廈門(mén)細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)原理

膜片鉗技術(shù)的工作原理：膜片鉗技術(shù)是用于了解離了通道行為的通用型電生理工具，首先用微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細(xì)胞膜，然后以千兆歐姆以上的阻抗使電極尖銳端與細(xì)胞膜封接，通過(guò)吸破或者電破的方式使與電極尖開(kāi)口處相接的細(xì)胞膜的小區(qū)域與其周?chē)鷧^(qū)域在電學(xué)上分隔，然后細(xì)胞膜破裂，進(jìn)而對(duì)此區(qū)域上的離子通道的離子電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄的方法。該方法普遍應(yīng)用于神經(jīng)細(xì)胞，肌纖維細(xì)胞，心肌細(xì)胞及高表達(dá)單一通道的卵母細(xì)胞。主要用于監(jiān)測(cè)離子通道在正?；蛘呒膊顟B(tài)下如何表現(xiàn)，以及不同藥物、離子或其他分析物如何改變這些狀態(tài)。膜片鉗技術(shù)的建立，對(duì)生物科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一項(xiàng)具有重大意義的變革。這是一種通過(guò)離子通道記錄的離子電流來(lái)反映細(xì)胞膜單一的(或多個(gè))的離子通道活動(dòng)的技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)將生理學(xué)的細(xì)胞水平和分子水平聯(lián)系在一起，又將神經(jīng)科學(xué)的不同亞科融匯在一起，促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系，加速了我們神經(jīng)科學(xué)的研究進(jìn)展，深入探討神經(jīng)活動(dòng)的機(jī)制研究。溫州醫(yī)學(xué)膜片鉗成像膜片鉗使用操作注意：電熱加熱線溫度很高，在使用時(shí)注意避免燙傷。

膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性(1)光能應(yīng)用于懸浮細(xì)胞的紀(jì)錄，因此大部分的紀(jì)錄對(duì)象為化細(xì)胞，而對(duì)于需要貼壁生長(zhǎng)的大多數(shù)正常細(xì)胞，現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)就無(wú)法紀(jì)錄；(2)在紀(jì)錄對(duì)象上，目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀(jì)錄胞膜形狀平整飽滿的細(xì)胞，大部分是工具細(xì)胞如化細(xì)胞，此類(lèi)細(xì)胞有比較強(qiáng)的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作，而許多具有研究?jī)r(jià)值的細(xì)胞(例如元代培養(yǎng)的神經(jīng)元)胞膜較弱容易破裂，且胞體表面不規(guī)整，現(xiàn)有的自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場(chǎng)。因此，迫切需要一種新型的全自動(dòng)膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)來(lái)解決以上問(wèn)題。

全自動(dòng)膜片鉗的優(yōu)勢(shì)：自動(dòng)化：抓取細(xì)胞、形成封接、破膜等整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作全部自動(dòng)化，極大的節(jié)約實(shí)驗(yàn)人員的時(shí)間精力。簡(jiǎn)約化：傳統(tǒng)膜片鉗所需要的顯微鏡、顯微操作系統(tǒng)、微電極拉制儀，防震臺(tái)、屏蔽網(wǎng)等全都不需要。效率高：是傳統(tǒng)膜片鉗實(shí)驗(yàn)效率的5-10倍?？煽啃裕簩?shí)驗(yàn)結(jié)果輕松復(fù)制。經(jīng)濟(jì)實(shí)惠：藥物消耗低，每次實(shí)驗(yàn)記錄較低只需5μl內(nèi)外液體。零技術(shù)門(mén)檻：無(wú)需膜片鉗操作經(jīng)驗(yàn)，輕松上手。高芯片封接：封接電阻可達(dá)1GΩ。確保實(shí)驗(yàn)可靠性。兼容性強(qiáng)：可與市場(chǎng)上大多數(shù)放大器兼容。應(yīng)用范圍廣：除擁有傳統(tǒng)膜片鉗功能外，還可以對(duì)手動(dòng)膜片鉗無(wú)法涉及的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行記錄。擴(kuò)展功能多：配套擴(kuò)展設(shè)備豐富，如內(nèi)灌流系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、脂質(zhì)體制備器等。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：創(chuàng)新藥物研究與高通量篩選的研究。

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：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(zhì)分子對(duì)相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。它的基本原理是以一個(gè)光潔，直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經(jīng)或肌細(xì)胞的膜接觸，之后對(duì)微電極另一端開(kāi)口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓用電極的纖細(xì)開(kāi)口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入，如此在微電極開(kāi)口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會(huì)形成緊密的封接，它的電阻能夠達(dá)到數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)千兆歐，這世界上就是在化學(xué)上完全隔離了吸附在微電極開(kāi)口處的那一片膜同膜的其余部分，通過(guò)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(guān)聯(lián)。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。膜片鉗的應(yīng)用：心肌細(xì)胞通過(guò)各種離子通道對(duì)膜電位和動(dòng)作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。廈門(mén)細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)原理

膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng)：凡是在本平臺(tái)使用儀器的同學(xué)必須履行實(shí)驗(yàn)室相關(guān)要求。廈門(mén)細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)原理

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn)：膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇，兩者的區(qū)別關(guān)鍵在于：①膜電位固定的方法不同；②電位固定的細(xì)胞膜面積不同，進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同。電壓鉗技術(shù)主要是通過(guò)保持細(xì)胞跨膜電位不變，并迅速控制其數(shù)值，以觀察在不同膜電位條件下膜電流情況。因此只能用來(lái)研究整個(gè)細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動(dòng)。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮著其他技術(shù)不能替代的作用。膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，電壓鉗是利用負(fù)反饋技術(shù)將膜電位在空間和時(shí)間上固定于某一測(cè)定值。廈門(mén)細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗實(shí)驗(yàn)原理

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