廈門細胞生物學(xué)膜片鉗實驗原理

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)展起來的，電壓鉗是利用負反饋技術(shù)將膜電位在空間和時間上固定于某一測定值，以研究動作電位產(chǎn)生過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細胞上眾多通道的綜合活動規(guī)律，而無法反映單個通道的活動特點，同時通過細胞內(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)勢是可利用負反饋電子線路，將微電極吸附的1μm2至幾個平方微米細胞膜的電位固定在一定水平上，對通過通道的微小離子電流作動態(tài)或靜態(tài)的觀察。全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標：信號準確，噪聲少，使用了先進的微型“法拉第板”替代傳統(tǒng)的“法拉第籠”。廈門細胞生物學(xué)膜片鉗實驗原理

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)接觸細胞膜，然后以千兆歐姆以上的阻抗使電極尖銳端與細胞膜封接，通過吸破或者電破的方式使與電極尖開口處相接的細胞膜的小區(qū)域與其周圍區(qū)域在電學(xué)上分隔，然后細胞膜破裂，進而對此區(qū)域上的離子通道的離子電流進行監(jiān)測記錄的方法。該方法普遍應(yīng)用于神經(jīng)細胞，肌纖維細胞，心肌細胞及高表達單一通道的卵母細胞。主要用于監(jiān)測離子通道在正?；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，對生物科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一項具有重大意義的變革。這是一種通過離子通道記錄的離子電流來反映細胞膜單一的(或多個)的離子通道活動的技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)將生理學(xué)的細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，促進了各個學(xué)科之間的聯(lián)系，加速了我們神經(jīng)科學(xué)的研究進展，深入探討神經(jīng)活動的機制研究。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)用于懸浮細胞的紀錄，因此大部分的紀錄對象為化細胞，而對于需要貼壁生長的大多數(shù)正常細胞，現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)就無法紀錄；(2)在紀錄對象上，目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀錄胞膜形狀平整飽滿的細胞，大部分是工具細胞如化細胞，此類細胞有比較強的細胞膜可以禁得起各種人為操作，而許多具有研究價值的細胞(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)有的自動膜片鉗系統(tǒng)難以派上用場。因此，迫切需要一種新型的全自動膜片鉗電生理紀錄系統(tǒng)來解決以上問題。

全自動膜片鉗的優(yōu)勢：自動化：抓取細胞、形成封接、破膜等整個實驗操作全部自動化，極大的節(jié)約實驗人員的時間精力。簡約化：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、屏蔽網(wǎng)等全都不需要。效率高：是傳統(tǒng)膜片鉗實驗效率的5-10倍?？煽啃裕簩嶒灲Y(jié)果輕松復(fù)制。經(jīng)濟實惠：藥物消耗低，每次實驗記錄較低只需5μl內(nèi)外液體。零技術(shù)門檻：無需膜片鉗操作經(jīng)驗，輕松上手。高芯片封接：封接電阻可達1GΩ。確保實驗可靠性。兼容性強：可與市場上大多數(shù)放大器兼容。應(yīng)用范圍廣：除擁有傳統(tǒng)膜片鉗功能外，還可以對手動膜片鉗無法涉及的亞細胞結(jié)構(gòu)進行記錄。擴展功能多：配套擴展設(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：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)或肌細胞的膜接觸，之后對微電極另一端開口處施加適當?shù)呢搲河秒姌O的纖細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)。內(nèi)面向外式膜片細胞內(nèi)外和電極內(nèi)的溶液均可調(diào)控。膜片鉗的應(yīng)用：心肌細胞通過各種離子通道對膜電位和動作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。廈門細胞生物學(xué)膜片鉗實驗原理

膜片鉗使用操作流程及注意事項：凡是在本平臺使用儀器的同學(xué)必須履行實驗室相關(guān)要求。廈門細胞生物學(xué)膜片鉗實驗原理

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點：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電位固定的細胞膜面積不同，進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細胞膜或一大塊細胞膜上所有離子通道活動。目前電壓鉗主要用于巨大細胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細胞表達電流的鑒定中發(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)展起來的，電壓鉗是利用負反饋技術(shù)將膜電位在空間和時間上固定于某一測定值。廈門細胞生物學(xué)膜片鉗實驗原理

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