上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站

來源: 發(fā)布時間:2022-02-20

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)管運算放大器,由于A1極高的開環(huán)增益使得兩個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)觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響,從而實現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻,分別對應(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。電壓鉗技術(shù)主要是通過保持細(xì)胞跨膜電位不變,并迅速控制其數(shù)值。上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站

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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驗中實施灌流。例如,需要檢驗?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)行實驗,經(jīng)常出現(xiàn)灌流管固定不良影響實驗的情況,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。蘇州醫(yī)學(xué)膜片鉗電生理技術(shù)應(yīng)用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(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。

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膜片鉗技術(shù)的基本原理和方法: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算機進(jìn)行分析處理。膜片鉗技術(shù)實現(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。

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(zhì)分子對相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實驗技術(shù)。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(jīng)或肌細(xì)胞的膜接觸,之后對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形成緊密的封接,它的電阻能夠達(dá)到數(shù)個或數(shù)十個千兆歐,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)。膜片鉗使用的注意事項: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。

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膜片鉗記錄的幾種形式:細(xì)胞吸附膜片(cell-attached patch) 將兩次拉制后經(jīng)加熱拋光的微管電極置于清潔的細(xì)胞膜表面上,形成高阻封接,在細(xì)胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進(jìn)行電壓鉗制,高分辨測量膜電流,稱為細(xì)胞貼附膜片。由于不破壞細(xì)胞的完整性,這種方式又稱為細(xì)胞膜上的膜片記錄。此時跨膜電位由玻管固定電位和細(xì)胞電位決定。因此,為測定膜片兩側(cè)的電位,需測定細(xì)胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動看,這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,所受的干擾小。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驗中實施灌流。廈門細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗原理

膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇。上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站

膜片鉗操作實驗:膜片鉗實驗難度大、技術(shù)要求高,要掌握有關(guān)技術(shù)和方法雖不是很困難的事,但要從一大批的實驗數(shù)據(jù)中,經(jīng)過處理和分析,得出有意義、有價值的結(jié)果和結(jié)論,就顯得不那么容易,有許多需要注意和考慮的問題,包括減少噪音,避免電極前端的污染,提高封接成功率,具體實驗過程中還需要考慮如何選取記錄模式,為記錄特定離子電流如何選擇電極內(nèi)、外液,如何選擇阻斷劑、激動劑,如何進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)采集等許多更為復(fù)雜的問題,還需在科研實踐中不斷地探索和解決。上海醫(yī)學(xué)膜片鉗技術(shù)網(wǎng)站