寧波神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng)：1.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后必須關(guān)閉實(shí)驗(yàn)室的水電，檢查實(shí)驗(yàn)室門窗。2.凡是使用儀器的同學(xué)必須履行實(shí)驗(yàn)室相關(guān)要求，完成值日等相關(guān)工作（值日生按照實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一所發(fā)值日生要求履職）。3.在儀器使用以前及使用之后按按照使用時(shí)長(zhǎng)做好登記工作。4.拉制儀提前預(yù)熱（至少30min）。且用完及時(shí)關(guān)閉。電熱加熱線溫度很高，在使用時(shí)注意避免燙傷。4.電腦里面的軟件不得隨意刪改，不得在本機(jī)電腦下載別的軟件，拷數(shù)據(jù)時(shí)需用實(shí)驗(yàn)室配置的U盤。5.禁止私拉電線，如有實(shí)驗(yàn)要求可與老師及時(shí)溝通。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。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)的應(yīng)用范圍：對(duì)離子通道生理與病理作用機(jī)制的研究。寧波神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

一種提高膜片鉗實(shí)驗(yàn)效率的方法與流程：膜片鉗技術(shù)是一種記錄通過(guò)離子通道的離子電流來(lái)反映細(xì)胞膜上離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。是用來(lái)研究單個(gè)離體的活細(xì)胞、組織切片或細(xì)胞膜片離子流的電生理實(shí)驗(yàn)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在可興奮細(xì)胞如神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、肌纖維和胰腺細(xì)胞的研究中起至關(guān)重要的作用，也可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細(xì)菌離子通道。傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)要求非常高，一般地，實(shí)驗(yàn)人員需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的長(zhǎng)期的訓(xùn)練，才能準(zhǔn)確且快速的操作。全細(xì)胞膜片鉗模式下有電壓鉗記錄和電流鉗記錄兩種。杭州神經(jīng)生物學(xué)實(shí)用膜片鉗應(yīng)用膜片鉗使用操作注意：不得在本機(jī)電腦下載別的軟件，拷數(shù)據(jù)時(shí)需用實(shí)驗(yàn)室配置的U盤。

膜片鉗記錄的幾種形式：內(nèi)面向外膜片(inside-outpatch)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-sidepatch)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。

膜片鉗的應(yīng)用：與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道：心肌細(xì)胞通過(guò)各種離子通道對(duì)膜電位和動(dòng)作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能。國(guó)外學(xué)者在人類心肌細(xì)胞離子通道特性的研究中取得了許多進(jìn)展，使得心肌藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)由動(dòng)物細(xì)胞模型向人心肌細(xì)胞成為可能。對(duì)離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究：通過(guò)對(duì)各種生理或病理情況下細(xì)胞膜某種離子通道特性的研究，了解該離子的生理意義及其在疾病過(guò)程中的作用機(jī)制。如對(duì)鈣離子在腦缺血神經(jīng)細(xì)胞損害中作用機(jī)制的研究表明，缺血性腦損害過(guò)程中，Ca2+介導(dǎo)現(xiàn)象起非常重要的作用，缺血缺氧使Ca2+通道開放，過(guò)多的Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)就出現(xiàn)Ca2+超載，導(dǎo)致神經(jīng)元及細(xì)胞膜損害，膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能障礙，嚴(yán)重的可使神經(jīng)元壞死。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：對(duì)藥物作用機(jī)制的研究。

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn)：又由于玻璃微電極管徑很小，其下膜面積光約1 μm2，在這么小的面積上離子通道數(shù)量很少，一般只有一個(gè)或幾個(gè)通道，經(jīng)這一個(gè)或幾個(gè)通道流出的離子數(shù)量相對(duì)于整個(gè)細(xì)胞來(lái)講很少，可以忽略，也就是說(shuō)電極下的離子電流對(duì)整個(gè)細(xì)胞的靜息電位的影響可以忽略，那么，只要保持電極內(nèi)電位不變，則電極下的一小片細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差就不變，從而實(shí)現(xiàn)電位固定另外，高阻封接技術(shù)還很大降低了電流記錄的背景噪聲，從而戲劇性地提高了時(shí)間、空間及電流分辨率，如時(shí)間分辨率可達(dá)10 μs、空間分辨率可達(dá)1平方微米及電流分辨率可達(dá)10-12 A。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：藥液交換迅速。細(xì)胞內(nèi)、外液的交換是在平面芯片上進(jìn)行。東莞藥理學(xué)腦片膜片鉗研究方案

膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道研究。寧波神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

膜片鉗實(shí)驗(yàn)中電極制備之分兩次拉制，首先次拉長(zhǎng)7～10mm，直徑小于200μm，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行第二次拉制，較終使尖銳端的直徑為1～2μm，兩步拉制的目的主要是使電極前端的錐度變大，狹窄部長(zhǎng)度縮短，因此可降低電極的串聯(lián)電阻，也可減少全細(xì)胞記錄時(shí)的電極液透析時(shí)間。由于膜片微電極較忌沾染灰塵和臟物，更忌觸碰尖銳端附近部位，所以一般要求在使用前制作。拋光：將電極固定于顯微鏡工作臺(tái)上，在鏡下將尖銳端靠近加熱絲，當(dāng)通電加熱時(shí)，可見(jiàn)電極尖銳端微微回縮，此時(shí)電極變得光滑，且尖銳端的雜質(zhì)燒去，得到較干凈的表面。從而有利于和細(xì)胞膜緊密封接，并在封接后更易保持穩(wěn)定。寧波神經(jīng)生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

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