合肥神經生物學實用膜片鉗研究方案

膜片鉗使用的基本方法是，把經過加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進器的操縱下，與清潔處理過的細胞膜形成高阻抗封接，導致電極內膜片與電極外的膜在電學上和化學上隔離起來，由于電性能隔離與微電極的相對低電阻（1～5MΩ），只要對微電極施以電壓就能對膜片進行鉗制，從微電極引出的微小離子電流通過高分辨、低噪聲、高保真的電流-電壓轉換放大器輸送至電子計算機進行分析處理。膜片鉗技術實現(xiàn)的關鍵是建立高阻抗封接，并能通過特定的記錄儀器反映這些變化，因而，膜片鉗實驗室除了一般電生理實驗所需的儀器外，還特需防震工作臺、屏蔽罩、膜片鉗放大器、三維液壓操縱器、倒置顯微鏡、數(shù)據采集卡、數(shù)據記錄和分析系統(tǒng)等。膜片鉗使用操作流程及注意事項：在儀器使用以前及使用之后按按照使用時長做好登記工作。合肥神經生物學實用膜片鉗研究方案

膜片鉗操作實驗：膜片鉗實驗難度大、技術要求高，要掌握有關技術和方法雖不是很困難的事，但要從一大批的實驗數(shù)據中，經過處理和分析，得出有意義、有價值的結果和結論，就顯得不那么容易，有許多需要注意和考慮的問題，包括減少噪音，避免電極前端的污染，提高封接成功率，具體實驗過程中還需要考慮如何選取記錄模式，為記錄特定離子電流如何選擇電極內、外液，如何選擇阻斷劑、激動劑，如何進行正確的數(shù)據采集等許多更為復雜的問題，還需在科研實踐中不斷地探索和解決。徐州醫(yī)學膜片鉗電生理技術原理膜片鉗技術是電生理記錄的常用手段，目前在科學研究中使用越來越普遍。

膜片鉗技術基本原理與特點：膜片鉗技術本質上也屬于電壓鉗范疇，兩者的區(qū)別關鍵在于：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)揮著其他技術不能替代的作用。該技術的主要缺陷是必須在細胞內插入兩個電極，對細胞損傷很大，在小細胞如神經元，就難以實現(xiàn)，又因細胞形態(tài)復雜，很難保持細胞膜各處生物特性的一致。

膜片鉗操作實驗：膜片鉗放大器是整個實驗系統(tǒng)中的中心，它可用來作單通道或全細胞記錄，其工作模式可以是電壓鉗，也可以是電流鉗。從原理來說，膜片鉗放大器的探頭電路即I-V變換器有兩種基本結構形式，即電阻反饋式和電容反饋式，前者是一種典型的結構，后者因用反饋電容取代了反饋電阻，降低了噪聲，所以特別適合很低噪聲的單通道記錄。由于供膜片鉗實驗的專門計算機硬件及相應的軟件程序的相繼出現(xiàn)，使得膜片鉗實驗操作簡便、效率提高。如與EPC-9型膜片鉗放大器（內含ITC-16數(shù)據采集/接口卡）配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT，它既可產生刺激波形，控制數(shù)據采集，又可分析數(shù)據，同時具有用于膜電容監(jiān)測的鎖相放大器，多種軟件功能集成于一體。目前電壓鉗主要用于巨大細胞的全性能電流的研究。

膜片鉗系統(tǒng)有如下應用局限性(1)光能應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。膜片鉗技術用特制的玻璃微吸管吸附于細胞表面，使之形成10~100MΩ的高阻封接。湖州細胞生物學膜片鉗成像網站

傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實驗人員在取得元代細胞。合肥神經生物學實用膜片鉗研究方案

膜片鉗技術的基本原理是通過負反饋使得膜電位與指令電壓相等，在電壓鉗制的條件下記錄膜電流。上面是電阻反饋式膜片鉗放大器的電路示意圖。A1為一極高輸入阻抗、極低噪聲的場效應管運算放大器，由于A1極高的開環(huán)增益使得兩個輸入端的電壓幾乎完全相等，使用膜片鉗全細胞記錄技術觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響，從而實現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻，分別對應于不同的電流記錄范圍，其中高值反饋電阻具有極高的電阻和極低的雜散電容，是決定放大器單通道記錄性能的基本元件。合肥神經生物學實用膜片鉗研究方案