莆田藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄研究方案

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，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。然后對該膜片實(shí)行電壓鉗位，測量單個(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)過程。通過觀測單個(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。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)來解決以上問題。莆田藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄研究方案

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，可以通過檢測細(xì)胞的電信號(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。徐州全自動(dòng)電生理膜片鉗服務(wù)目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究。

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，目的在于提供基礎(chǔ)研究知識與新藥開發(fā)時(shí)研究細(xì)胞電特性或小分子藥物對細(xì)胞膜上離子信道特性的影響，替開發(fā)標(biāo)靶藥物提供一個(gè)測試平臺(tái)。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實(shí)驗(yàn)人員在取得元代細(xì)胞(例如心肌細(xì)胞與神經(jīng)元)后，將研究對象細(xì)胞養(yǎng)在玻片上，以手動(dòng)方式將紀(jì)錄電極移動(dòng)放置在胞體上方并壓到細(xì)胞膜上，此時(shí)紀(jì)錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：穿孔膜片(perforated patch)是為克服常規(guī)全細(xì)胞模式的胞質(zhì)滲漏問題,有學(xué)者將與離子親和的制霉菌素或二性霉素b經(jīng)微電極灌流到含有類甾醇的細(xì)胞膜上,形成只允許一價(jià)離子通過的孔,用此法在膜片上做很多導(dǎo)電性孔道,借此對全細(xì)胞膜電流進(jìn)行記錄。由于此模式的胞質(zhì)滲漏極為緩慢,局部串聯(lián)阻抗較常規(guī)全細(xì)胞模式高,所以鉗制速度很慢,也稱為緩慢全細(xì)胞模式。它適合于小細(xì)胞的電壓鉗位,對于直徑大于30μm的細(xì)胞很難實(shí)現(xiàn)鉗位。不足之處是由于電極與細(xì)胞間交換快,細(xì)胞內(nèi)環(huán)境很容易破壞,因此記錄所用的電極液應(yīng)與胞漿主要成分相同,如高k+,低na+和ca2+及一定的緩沖成分和能量代謝所需的物質(zhì)。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。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：在紀(jì)錄對象上，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。上海全自動(dòng)離子通道研究方案

膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”。莆田藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄研究方案

膜片鉗技術(shù)與其他生物檢測技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用：1.膜片鉗與光學(xué)顯微成像技術(shù)結(jié)合應(yīng)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(shù)可以對細(xì)胞進(jìn)行實(shí)時(shí)成像研究，將膜片鉗技術(shù)與光學(xué)顯微成像技術(shù)結(jié)合使用不但可以檢測細(xì)胞的電流變化情況，而且還可以對細(xì)胞的電信號傳遞活動(dòng)進(jìn)行成像觀察。2.膜片鉗與原子力顯微鏡結(jié)合應(yīng)用：將膜片鉗和AFM結(jié)合使用的技術(shù)可以提高細(xì)胞電生理檢測的分辨率和靈敏度；而且，在獲得細(xì)胞電生理信息的同時(shí)，還能獲取細(xì)胞的生物力學(xué)性質(zhì)，從而更很全地研究細(xì)胞的生理功能。莆田藥理學(xué)膜片鉗全細(xì)胞記錄研究方案

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