膜片鉗技術(shù)的基本原理是通過負(fù)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(yùn)算放大器,由于A1極高的開環(huán)增益使得兩個(gè)輸入端的電壓幾乎完全相等,使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對(duì)煙堿受體激動(dòng)劑量效曲線的影響,從而實(shí)現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻,分別對(duì)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。膜片鉗使用的注意事項(xiàng):非必須用到汞燈時(shí)請(qǐng)不要打開汞燈電源,打開后至少需1個(gè)小時(shí)才可關(guān)閉。黃山全自動(dòng)離子通道網(wǎng)站
膜片鉗技術(shù)——打開細(xì)胞電生理之門:定義:膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”,是一種基于電工學(xué)和電化學(xué)原理的分析手段,可以通過檢測細(xì)胞的電信號(hào)(電生理性質(zhì))來研究化學(xué)物質(zhì)、電、機(jī)械力等刺激因素對(duì)細(xì)胞功能的影響,從而幫助揭示細(xì)胞在生命活動(dòng)中的化學(xué)和生物學(xué)機(jī)制。原理:膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個(gè)離子通道、面積為幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜通過負(fù)壓吸引封接起來,由于電極與細(xì)胞膜的高阻封接,在電極籠罩下的那片膜事實(shí)上與膜的其他部分從電學(xué)上隔離,因此,此片膜內(nèi)開放所產(chǎn)生的電流流進(jìn)玻璃吸管,用一個(gè)極為敏感的電流監(jiān)視器(膜片鉗放大器)測量此電流強(qiáng)度,就替代單一離子通道電流。金華醫(yī)學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案膜片鉗使用的注意事項(xiàng):先開放大器,后開軟件;先關(guān)軟件,后關(guān)放大器。
膜片鉗記錄的幾種形式:內(nèi)面向外膜片(inside-out patch) 高阻封接形成后,在將微管電極輕輕提起,使其與細(xì)胞分離,電極端形成密封小泡,在空氣中短暫暴露幾秒鐘后,小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片。此時(shí)膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位,膜電位等于玻管電位的負(fù)值。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的,則輸出將與膜電流(Im)的負(fù)值相等。外面向外膜片(out-side patch) 高阻封接形成后,繼續(xù)以負(fù)壓抽吸,膜片破裂再將玻管慢慢地從細(xì)胞表面垂直地提起,斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層,此時(shí)高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。
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)微電極另一端開口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓用電極的纖細(xì)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(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(guān)聯(lián)。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。
膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:1)細(xì)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(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,故對(duì)細(xì)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(xì)胞骨架可能有所變化。另外這種膜片不能控制細(xì)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(xì)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(xì)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(duì)通道活動(dòng)的影響。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性:大部分是工具細(xì)胞如化細(xì)胞。金華醫(yī)學(xué)實(shí)用膜片鉗哪家好
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。黃山全自動(dòng)離子通道網(wǎng)站
膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:全細(xì)胞式膜片方式使細(xì)胞內(nèi)與浴槽之間的漏流極少。電極本身阻抗(1~10mω)與細(xì)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(shí)現(xiàn)。電極管內(nèi)與細(xì)胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細(xì)胞內(nèi)液的成分。細(xì)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(xì)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(dá)到平衡,該手段在全細(xì)胞記錄中廣泛應(yīng)用。黃山全自動(dòng)離子通道網(wǎng)站