蘇州細胞生物學膜片鉗電生理技術

膜片鉗技術的工作原理：膜片鉗技術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)測離子通道在正常或者疾病狀態(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)。膜片鉗技術的建立，對生物科學特別是神經(jīng)科學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。該技術的出現(xiàn)將生理學的細胞水平和分子水平聯(lián)系在一起，又將神經(jīng)科學的不同亞科融匯在一起，促進了各個學科之間的聯(lián)系，加速了我們神經(jīng)科學的研究進展，深入探討神經(jīng)活動的機制研究。膜片鉗的應用：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。蘇州細胞生物學膜片鉗電生理技術

膜片鉗在通道研究中的重要作用：對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究：通過對各種生理或病理情況下細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程中的作用機制。如對鈣離子在腦缺血神經(jīng)細胞損害中作用機制的研究表明，缺血性腦損害過程中，Ca2+ 介導現(xiàn)象起非常重要的作用，缺血缺氧使Ca2+通道開放，過多的Ca2+進入細胞內就出現(xiàn)Ca2+超載，導致神經(jīng)元及細胞膜損害，膜轉運功能障礙，嚴重的可使神經(jīng)元壞死。蕪湖醫(yī)學膜片鉗技術膜片鉗使用操作注意：封接范圍內細胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗電生理技術服務的數(shù)據(jù)如何處理：1.內面向外式膜片細胞內外和電極內的溶液均可調控,既能較容易地改變細胞內的離子或物質濃度,又能把酶等直接加于膜的內側面,適宜研究胞內物質對通道活動的影響。但實驗中難以改變膜外側物質,且需浸于低鈣液中。常用于研究依賴細胞內鈣的離子通道,如鈣敏感的鉀通道,還可用于細胞內和第二信使與通道的調節(jié)作用。2.外面向外式膜片能接觸膜的兩側,可以任意改變膜外物質的濃度,有利于研究離子、遞質對膜外表面的作用,多用于研究細胞膜外側受體控制的離子通道。這些受體直接作用于離子通道,而不需經(jīng)過第二信使系統(tǒng)。因細胞外液容易更換,故加藥方便。缺陷是實驗中難以改變胞內成分,而且電極管內必須充以低鈣液。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：細胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。

膜片鉗電生理技術服務實驗流程之標本制備和膜片鉗實驗系統(tǒng)：標本制備：根據(jù)研究目的的不同，可采用不同的細胞組織，如心肌細胞、平滑肌細胞、腫瘤細胞等，現(xiàn)在幾乎可對各種細胞進行膜片鉗的研究。對所采用的細胞，必須滿足實驗要求，一般多采用酶解分離法，也可采用細胞培養(yǎng)法；另外，由于與分子生物學技術的結合，現(xiàn)在也運用分子克隆技術表達不同的離子通道，如利用非洲爪蟾卵母細胞表達外源性基因等。膜片鉗實驗系統(tǒng)：根據(jù)不同的電生理實驗要求，可以組建不同的實驗系統(tǒng)，但有若干共同的基本部件，包括機械部分（防震工作臺、屏蔽罩、儀器設備架）、光學部分（顯微鏡、視頻監(jiān)視器、單色光系統(tǒng)）、電子部件（膜片鉗放大器、刺激器、數(shù)據(jù)采集設備、計算機系統(tǒng)）和微操縱器。為了測量在不同藥物對細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。

膜片鉗的應用：與藥物作用有關的心肌離子通道：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。國外學者在人類心肌細胞離子通道特性的研究中取得了許多進展，使得心肌藥理學實驗由動物細胞模型向人心肌細胞成為可能。對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究：通過對各種生理或病理情況下細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程中的作用機制。如對鈣離子在腦缺血神經(jīng)細胞損害中作用機制的研究表明，缺血性腦損害過程中，Ca2+介導現(xiàn)象起非常重要的作用，缺血缺氧使Ca2+通道開放，過多的Ca2+進入細胞內就出現(xiàn)Ca2+超載，導致神經(jīng)元及細胞膜損害，膜轉運功能障礙，嚴重的可使神經(jīng)元壞死。膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：通過滲透很快改變胞漿成分并達到平衡。徐州醫(yī)學腦片膜片鉗

膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別：膜電位固定的方法不同。蘇州細胞生物學膜片鉗電生理技術

膜片鉗技術的應用范圍：①膜片鉗技術在通道中的研究；②與藥物作用有關的心肌離子通道研究；③對離子通道生理與病理作用機制的研究；④對單細胞形態(tài)與功能關系的研究；⑤對藥物作用機制的研究；⑥在心血管藥理方面的研究；⑦創(chuàng)新藥物研究與高通量篩選的研究；⑧在神經(jīng)科學中的研究?，F(xiàn)如今，膜片鉗技術已經(jīng)大為普及，并普遍活躍在離子通道相關的研究當中。也許未來有1天，膜片鉗技術會過時，但兩百年來的探索歷程，數(shù)代學者們的心血，以及它在科學研究中的功績會一直被銘記。蘇州細胞生物學膜片鉗電生理技術

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