膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用：它是作者在\"膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用\"領(lǐng)域所進(jìn)行的研究工作的總結(jié)，同時(shí)也吸取了國際上的先進(jìn)技術(shù)和新近的研究成果。內(nèi)容包括:細(xì)胞電生理與膜片鉗技術(shù)，膜片鉗系統(tǒng)的組建及實(shí)驗(yàn)技術(shù)概要，膜片鉗放大器原理與低噪聲設(shè)計(jì)，單通道和全細(xì)胞電流記錄技術(shù)，數(shù)據(jù)采集和分析，細(xì)胞分泌活動(dòng)的膜電容監(jiān)測(cè)技術(shù)和安培測(cè)量技術(shù)，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的測(cè)量及鈣庫特性，腦切片膜片鉗技術(shù)，心肌細(xì)胞的藥理特性和植物細(xì)胞的離子通道特性。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：大部分的紀(jì)錄對(duì)象為化細(xì)胞，而對(duì)于需要貼壁生長(zhǎng)的大多數(shù)正常細(xì)胞。南京藥理學(xué)膜片鉗成像服務(wù)

膜片鉗使用的基本方法是，把經(jīng)過加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進(jìn)器的操縱下，與清潔處理過的細(xì)胞膜形成高阻抗封接，導(dǎo)致電極內(nèi)膜片與電極外的膜在電學(xué)上和化學(xué)上隔離起來，由于電性能隔離與微電極的相對(duì)低電阻（1～5MΩ），只要對(duì)微電極施以電壓就能對(duì)膜片進(jìn)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(zhuǎn)換放大器輸送至電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)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(shí)驗(yàn)室除了一般電生理實(shí)驗(yàn)所需的儀器外，還特需防震工作臺(tái)、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。南京藥理學(xué)膜片鉗成像服務(wù)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。

膜片鉗記錄的幾種形式：全細(xì)胞記錄構(gòu)型(whole-cell recording)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸使電極管內(nèi)細(xì)胞膜破裂，電極胞內(nèi)液直接相通，而與浴槽液絕緣，這種形式稱為“全細(xì)胞”記錄。它既可記錄膜電位又可記錄膜電流。其中膜電位可在電流鉗情況下記錄，或?qū)⒉９苓B到標(biāo)準(zhǔn)高阻微電極放大器上記錄。在電壓鉗條件下記錄到的大細(xì)胞全細(xì)胞電流可達(dá)nA級(jí)，全細(xì)胞鉗的串聯(lián)電阻(玻管和細(xì)胞內(nèi)部之間的電阻)應(yīng)當(dāng)補(bǔ)償。任何流經(jīng)膜的電流均流經(jīng)這一電阻，所引起的電壓降將使玻管電壓不同于細(xì)胞內(nèi)的真正電位。電流愈大，愈需對(duì)串聯(lián)電阻進(jìn)行補(bǔ)償。

膜片鉗記錄的幾種形式：內(nèi)面向外膜片(inside-out patch)　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-side patch)　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。膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性：迫切需要一種新型的全自動(dòng)膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)來解決以上問題。

膜片鉗實(shí)驗(yàn)常見問題及解決方法：膜片鉗技術(shù)是電生理記錄的常用手段，目前在科學(xué)研究中使用越來越普遍。但在具體膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作的過程中，總會(huì)遇到各種各樣的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成很多困擾。本次講座主要從實(shí)驗(yàn)角度出發(fā)，以簡(jiǎn)單，實(shí)用的原則，著重講解實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問題，以及解決方法。從選擇實(shí)驗(yàn)樣本開始，按照一般實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的順序，逐步延伸，一直到如何搭建自己個(gè)性化的膜片鉗系統(tǒng)，使大家對(duì)膜片鉗的基礎(chǔ)知識(shí)以及膜片鉗實(shí)驗(yàn)中遇到的各種典型問題及解決辦法有系統(tǒng)的了解。膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng)：凡是在本平臺(tái)使用儀器的同學(xué)必須履行實(shí)驗(yàn)室相關(guān)要求。杭州醫(yī)學(xué)膜片鉗成像研究方案

膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”。南京藥理學(xué)膜片鉗成像服務(wù)

膜片鉗技術(shù)的基本原理是通過負(fù)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(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器，由于A1極高的開環(huán)增益使得兩個(gè)輸入端的電壓幾乎完全相等，使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對(duì)煙堿受體激動(dòng)劑量效曲線的影響，從而實(shí)現(xiàn)電壓鉗制。Rf為一數(shù)值可切換的反饋電阻，分別對(duì)應(yīng)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。南京藥理學(xué)膜片鉗成像服務(wù)