紹興全自動(dòng)實(shí)用膜片鉗方案

膜片鉗電生理技術(shù)：神經(jīng)元細(xì)胞膜上有離子通道，它們控制電荷流入和流出細(xì)胞，從而調(diào)節(jié)神經(jīng)元激發(fā)。一種用于研究這些通道的生物物理學(xué)特性的極為有用的技術(shù)被稱為膜片鉗記錄。在這種方法中，神經(jīng)科學(xué)家把拋光的玻璃微吸管置于細(xì)胞上通過(guò)吸力形成高電阻封接。這個(gè)過(guò)程分隔了一小"片"包含一種或多種離子通道的膜。通過(guò)微吸管中的電極，研究人員可以"鉗制"或控制膜的電屬性，這對(duì)分析通道活動(dòng)很重要。該電極還能記錄跨膜電壓的變化，或離子通過(guò)膜的流動(dòng)。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：通過(guò)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。紹興全自動(dòng)實(shí)用膜片鉗方案

膜片鉗芯片技術(shù)是繼細(xì)胞芯片之后的又一種嶄新的分析細(xì)胞電生理參數(shù)的芯片技術(shù).由于該芯片除了具有傳統(tǒng)膜片鉗的高分辨和高準(zhǔn)確性特點(diǎn)外,還具有高通量、自動(dòng)化以及細(xì)胞多通道參數(shù)和細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)參數(shù)在線和實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn).因此,該芯片技術(shù)將很大促進(jìn)細(xì)胞離子通道、細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)以及藥物篩選的研究和應(yīng)用.文中具體介紹了膜片鉗芯片技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用,結(jié)合作者的研究工作,著重介紹了膜片鉗芯片技術(shù)在味覺(jué)細(xì)胞研究的比較新進(jìn)展。膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法紹興全自動(dòng)實(shí)用膜片鉗方案應(yīng)用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時(shí)程。

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。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：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。

膜片鉗電生理記錄技術(shù)：膜片鉗技術(shù)的基本原理：膜片鉗技術(shù)用特制的玻璃微吸管吸附于細(xì)胞表面，使之形成10~100MΩ的高阻封接，被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級(jí)，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。然后對(duì)該膜片實(shí)行電壓鉗位，測(cè)量單個(gè)離子通道開放產(chǎn)生的微小電流，這種通道的開放是一種隨機(jī)過(guò)程。通過(guò)觀測(cè)單個(gè)通道開放的電流幅值分布、開放概率、開放壽命分布等功能參數(shù)，并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。將該部分細(xì)胞采用負(fù)壓吸破，可以形成比較常見的全細(xì)胞記錄模式，可以研究整個(gè)細(xì)胞的生理功能和離子通道電生理功能。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。湖州神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗技術(shù)原理及步驟

目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究。紹興全自動(dòng)實(shí)用膜片鉗方案

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(guò)檢測(cè)細(xì)胞的電信號(hào)(電生理性質(zhì))來(lái)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(guò)負(fù)壓吸引封接起來(lái)，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(cè)量此電流強(qiáng)度，就替代單一離子通道電流。紹興全自動(dòng)實(shí)用膜片鉗方案