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來源: 發(fā)布時間:2022-01-18

膜片鉗技術在通道研究中的重要作用:利用膜片鉗技術還可以用于藥物在其靶受體上作用位點的分析。如神經(jīng)元煙堿受體為配體門控性離子通道,膜片鉗全細胞記錄技術通過記錄煙堿誘發(fā)電流,可直觀地反映出神經(jīng)元煙堿受體活動的全過程,包括受體與其激動劑和拮抗劑的親和力,離子通道開放、關閉的動力學特征及受體的失敏等活動。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,來確定其作用的動力學特征。然后根據(jù)分析拮抗劑對受體失敏的影響,拮抗劑的作用是否有電壓依賴性、使用依賴性等特點,可從功能上區(qū)分拮抗劑在煙堿受體上的不同作用位點,即判斷拮抗劑是作用在受體的激動劑識別位點,離子通道抑或是其它的變構位點上。用膜片鉗技術可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站

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膜片鉗技術與其他生物檢測技術的結合應用:1.膜片鉗與光學顯微成像技術結合應用:利用激光掃描共聚焦顯微鏡、雙光子顯微鏡、熒光顯微鏡等技術可以對細胞進行實時成像研究,將膜片鉗技術與光學顯微成像技術結合使用不但可以檢測細胞的電流變化情況,而且還可以對細胞的電信號傳遞活動進行成像觀察。2.膜片鉗與原子力顯微鏡結合應用:將膜片鉗和AFM結合使用的技術可以提高細胞電生理檢測的分辨率和靈敏度;而且,在獲得細胞電生理信息的同時,還能獲取細胞的生物力學性質,從而更很全地研究細胞的生理功能。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站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。

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膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理:全細胞式膜片方式使細胞內與浴槽之間的漏流極少。電極本身阻抗(1~10mω)與細胞封接后的阻抗相比較低,這種低接觸阻抗使單管電壓鉗容易實現(xiàn)。電極管內與細胞之間彌散交換與平衡快,因而容易控制細胞內液的成分。細胞鉗記錄的是許多通道的平均電流,有利于綜合分析。如果有目的地將膜電位鉗制在某一程度,可做到選擇性抑制某些通道的活性而只記錄某種通道電流的總和,并可在同一細胞上觀察幾種不同通道的情況。通過改變內部介質,如改變電極液成分,或在電極液中加入所需藥物,通過滲透很快改變胞漿成分并達到平衡,該手段在全細胞記錄中廣泛應用。

膜片鉗操作實驗:在大多數(shù)膜片鉗實驗,要求所有實驗儀器及設備均具有良好的機械穩(wěn)定性,以使微電極與細胞膜之間的相對運動盡可能小。防震工作臺放置倒置顯微鏡和與之固定連接的微操縱器,其他設備置于臺外。屏蔽罩由銅絲網(wǎng)制成,接地以防止周圍環(huán)境的雜散電場對膜片鉗放大器的探頭電路的干擾。儀器設備架要靠近工作臺,便于測量儀器與光學儀器配接。倒置顯微鏡是膜片鉗實驗系統(tǒng)的主要光學部件,它不光具有較好的視覺效果,便于將玻璃電極與細胞的頂部接觸,而且是借助移動物鏡來實現(xiàn)聚焦,具有較好的機械穩(wěn)定性。視頻監(jiān)視器主要是用來監(jiān)視實驗過程中的操作,特別是能將封接參數(shù)(如封接阻抗)與細胞的形態(tài)對應,以實現(xiàn)良好的封接。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。

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膜片鉗記錄的幾種形式:細胞吸附膜片(cell-attached patch) 將兩次拉制后經(jīng)加熱拋光的微管電極置于清潔的細胞膜表面上,形成高阻封接,在細胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進行電壓鉗制,高分辨測量膜電流,稱為細胞貼附膜片。由于不破壞細胞的完整性,這種方式又稱為細胞膜上的膜片記錄。此時跨膜電位由玻管固定電位和細胞電位決定。因此,為測定膜片兩側的電位,需測定細胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動看,這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,因細胞骨架及有關代謝過程是完整的,所受的干擾小。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。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站

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。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站

膜片鉗技術基本原理與特點:此密封不光電學上近乎絕緣,在機械上也是較牢固的。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,一般只有一個或幾個通道,經(jīng)這一個或幾個通道流出的離子數(shù)量相對于整個細胞來講很少,可以忽略,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(jù)采集卡、數(shù)據(jù)記錄和分析系統(tǒng)等。也就是說電極下的離子電流對整個細胞的靜息電位的影響可以忽略,那么,只要保持電極內電位不變,則電極下的一小片細胞膜兩側的電位差就不變,從而實現(xiàn)電位固定。金華醫(yī)學膜片鉗實驗網(wǎng)站