膜片鉗電生理記錄技術(shù):膜片鉗技術(shù)的基本原理: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。然后對(duì)該膜片實(shí)行電壓鉗位,測(cè)量單個(gè)離子通道開放產(chǎn)生的微小電流,這種通道的開放是一種隨機(jī)過程。通過觀測(cè)單個(gè)通道開放的電流幅值分布、開放概率、開放壽命分布等功能參數(shù),并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。將該部分細(xì)胞采用負(fù)壓吸破,可以形成比較常見的全細(xì)胞記錄模式,可以研究整個(gè)細(xì)胞的生理功能和離子通道電生理功能。膜片鉗使用操作注意:電熱加熱線溫度很高,在使用時(shí)注意避免燙傷。合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄
膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn):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。影響電流記錄分辨率的背景噪聲除了來自于膜片鉗放大器本身外,比較主要還是信號(hào)源的熱噪聲。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)胞來講很少,可以忽略,也就是說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。福州藥理學(xué)膜片鉗供應(yīng)商全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):操作簡(jiǎn)單,全過程可自動(dòng)化。
膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法,目的在于提供基礎(chǔ)研究知識(shí)與新藥開發(fā)時(shí)研究細(xì)胞電特性或小分子藥物對(duì)細(xì)胞膜上離子信道特性的影響,替開發(fā)標(biāo)靶藥物提供一個(gè)測(cè)試平臺(tái)。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作,實(shí)驗(yàn)人員在取得元代細(xì)胞(例如心肌細(xì)胞與神經(jīng)元)后,將研究對(duì)象細(xì)胞養(yǎng)在玻片上,以手動(dòng)方式將紀(jì)錄電極移動(dòng)放置在胞體上方并壓到細(xì)胞膜上,此時(shí)紀(jì)錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。
膜片鉗技術(shù)之全細(xì)胞記錄的實(shí)驗(yàn)流程:(1)仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各儀器間的線路連接。(2)依次打開各儀器的電源開關(guān)和實(shí)驗(yàn)軟件,檢查各參數(shù)的初始設(shè)置。(3)將樣品置于倒置顯微鏡的載物臺(tái)上。(4)電極安裝。(5)偏移電位的補(bǔ)償和電極電阻的測(cè)定:在微操縱器控制下使微電極進(jìn)入浴液,電流基線通常會(huì)立刻漂離零位,若此時(shí)處于VC模式,在維持電壓為零時(shí),通過調(diào)節(jié)偏移電位補(bǔ)償,使電流基線等于零,此時(shí)可見基線上疊加有響應(yīng)電流方波。(6)細(xì)胞封接。(7)電極電容補(bǔ)償:若無特殊要求,一般將保持電位設(shè)為受試細(xì)胞靜息電位平均值。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。
膜片鉗的應(yīng)用:對(duì)藥物作用機(jī)制的研究:在通道電流記錄中,可分別于不同時(shí)間、不同部位(膜內(nèi)或膜外)施加各種濃度的藥物,研究它們對(duì)通道功能的可能影響,了解那些選擇性作用于通道的藥物影響人和動(dòng)物生理功能的分子機(jī)理。這是膜片鉗技術(shù)應(yīng)用較普遍的領(lǐng)域,既有對(duì)西藥藥物機(jī)制的探討,也普遍用在重要藥理的研究上。如開麗等報(bào)道細(xì)胞貼附式膜片鉗單通道記錄法觀測(cè)到人參二醇組皂苷可抑制正常和“缺血”誘導(dǎo)的大鼠大腦皮層神經(jīng)元L-型鈣通道的開放,從而減少鈣內(nèi)流,對(duì)缺血細(xì)胞可能有保護(hù)作用。陳龍等報(bào)道采用細(xì)胞貼附式單通道記錄法發(fā)現(xiàn)烏頭堿對(duì)培養(yǎng)的Wistar大鼠心室肌細(xì)胞L-型鈣通道有阻滯作用。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):實(shí)驗(yàn)迅速,通量高。一般每天可達(dá)到50個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)左右。紹興全自動(dòng)膜片鉗成像研究方案
膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別:膜電位固定的方法不同。合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄
全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):1)操作簡(jiǎn)單,全過程可自動(dòng)化。2)實(shí)驗(yàn)迅速,通量高。一般每天可達(dá)到50個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)左右。3)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,所以藥液交換非常迅速,作用時(shí)間快,外灌流時(shí)間常數(shù):~200ms內(nèi)灌流時(shí)間常數(shù):~2s。4)藥物消耗極低。每次更換的外液只需十幾微升。5)信號(hào)準(zhǔn)確,噪聲少。使用了先進(jìn)的微型“法拉第板”替代傳統(tǒng)的“法拉第籠”,極大的減少了噪聲源,記錄數(shù)據(jù)的電噪音很低(小于300fA/500MΩ)。6)擴(kuò)展功能多。配套擴(kuò)展設(shè)備豐富,如內(nèi)灌流系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、脂質(zhì)體制備器等等。7)軟件強(qiáng)大。軟件的功能全部,可按照操作者設(shè)定的參數(shù)方案自動(dòng)執(zhí)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)行細(xì)胞吸附、封接和維持全細(xì)胞記錄模式;并兼容常規(guī)膜片鉗放大。合肥全自動(dòng)膜片鉗全細(xì)胞記錄
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