離子通道結(jié)構(gòu)研究∶目前，絕大多數(shù)離子通道的一級結(jié)構(gòu)得到了闡明但根本的還是要搞清楚各種離子通道的三維結(jié)構(gòu)，在這方面，美國的二位科學家彼得阿格雷和羅德里克麥金農(nóng)做出了一些開創(chuàng)性的工作，他們到用X光繞射方法得到了K離子通道的三維結(jié)構(gòu)，二位因此獲得2003年諾貝系化學獎。有關(guān)離子通道結(jié)構(gòu)不是本PPT的重點，可參考楊寶峰的<離子通道藥理學>和Hill的 膜片鉗技術(shù)是一種用于研究生物細胞膜離子通道的實驗方法。它通過在細胞膜上形成小孔，從而對細胞膜的離子通道進行精確的電生理記錄和描述。在膜片鉗實驗中，研究人員通常會先將細胞膜上的脂質(zhì)雙層通過特殊設備進行穿刺，形成一個小孔。然后，他們將一個玻璃微電極插入這個小孔中，以接觸并測量細胞膜內(nèi)部的電位變化。這個玻璃微電極的端非常細，不會對細胞膜產(chǎn)生太大的干擾。通過膜片鉗技術(shù)，科學家可以精確地測量離子通道的活動，從而了解離子通道在細胞生理學中的作用。例如，他們可以測量離子通道在不同刺激下如何開啟或關(guān)閉，以及這些變化如何影響細胞的電活動和化學信號傳遞。此外，膜片鉗技術(shù)還可以用于研究和鑒定新的藥物靶點。通過觀察藥物對離子通道活動的影響，科學家可以評估新藥對特定疾病的zhi療潛力?？偟膩碚f，膜片鉗技術(shù)是一種非常有用的實驗方法，它為我們提供了深入研究細胞膜離子通道以及藥物作用機制的工具。進口膜片鉗電流鉗制用膜片鉗技術(shù)，輕松捕捉離子通道的每一個細微動作！ 膜片鉗技術(shù)（patch clamp techniques）是采用鉗制電壓或電流的方法對生物膜上離子通道的電活動進行記錄的微電極技術(shù)。1989年，Blanton將腦片電生理記錄與細胞的膜片鉗記錄結(jié)合起來，建立了腦片膜片鉗記錄技術(shù)（patch clamp on invitro brains lices），這為在細胞水平研究反射中樞系統(tǒng)離子通道或受體在神經(jīng)環(huán)路中的生理和藥理學作用及其機制提供了可能性。離體的腦組織能夠在一定的溫度、酸度和滲透壓、通氧狀態(tài)等條件下存活并保持良好的生理狀態(tài)。與急性分離的或培養(yǎng)的神經(jīng)元相比，離體腦片中的神經(jīng)元更接近生理狀態(tài)：基本保持了在體情況下的細胞形態(tài)，神經(jīng)細胞之間及神經(jīng)細胞與非神經(jīng)細胞之間的很多固有聯(lián)系，以及較為正常完整的突觸回路、受體分布、遞質(zhì)釋放及其信息傳遞等功能。 膜片鉗技術(shù)是神經(jīng)科學領(lǐng)域非常重要的一項技術(shù)，1976年由國馬普生物物理研究所Neher和Sakmann發(fā)明，從而在活細胞上記錄到單個離子通道的電流。近半個世紀來，膜片鉗技術(shù)已經(jīng)成為神經(jīng)科學領(lǐng)域較常用也是較實用的技術(shù)之一，具有極大的精確性和靈活性，能夠揭示離子通道，單細胞突觸反應，及神經(jīng)環(huán)路連接等多層次的電生理特性。做過膜片鉗的人都知道，膜片鉗的信號采集設備一般由前置放大器，放大器，模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成，神經(jīng)元電信號先通過前置放大器（headstage）初步放大，后傳輸入放大器進一步放大，再傳入模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，后被計算機采集。下圖顯示的是我們較常使用的AXON和HEKA膜片鉗的一個信號傳輸路徑。全自動膜片鉗技術(shù)采用的標本必須是懸浮細胞，像腦片這類標本無法采用。 在膜片鉗技術(shù)的發(fā)展過程中主要形成了五種記錄模式，即細胞貼附模式（cell-attachedmode或loose-seal-cellattached mode）、膜內(nèi)面向外模式（inside-out mode）、膜外面向外模式（outside-out mode）、常規(guī)全細胞模式（conventional whole-cell mode）和穿孔膜片模式（perforated patch mode）。a.亞細胞水平：細胞貼附模式，可記錄通過電極下膜片中通道蛋白的離子電流(紅色虛線箭頭)。在全細胞膜片鉗中，膜片破裂，因此可以記錄全細胞的宏觀電流，它表示整個細胞的總和電流(藍色虛線箭頭)。b.細胞水平：來自神經(jīng)元不同部分的全細胞同步記錄可確定信號傳遞的方向。c.神經(jīng)元網(wǎng)絡水平：全細胞記錄可以在一個連接神經(jīng)元的小網(wǎng)絡中進行。d.活物水平：可以在執(zhí)行任務或自由走動的動物大腦中進行全細胞記錄。膜片鉗技術(shù)，為您揭示細胞生命活動的細微變化！芬蘭雙分子層膜片鉗高阻抗封接 封接（seal）是膜片鉗記錄的關(guān)鍵步驟之一。芬蘭雙分子層膜片鉗高阻抗封接 實驗溶液浸溶細胞溶液和微電極玻璃管內(nèi)的填充液成分對全細胞膜片鉗記錄也是很重要的內(nèi)容，這關(guān)系到封接的容易程度、細胞存活狀態(tài)及膜電位的狀態(tài)等。在實驗記錄過程中，尤其是神經(jīng)生物學實驗，需要迅速更換細胞浸溶液濃度以免受體敏感性降低（desensitization）或需要模擬快速突觸反應的壽命。原則上細胞的浸溶液成分或玻璃管內(nèi)填充液成分應該與細胞外或細胞內(nèi)間質(zhì)的成分相似，實際研究中，為了探討某些通道或電位特性，對這些實驗溶液的成分或濃度會作必要調(diào)整，沒有哪種溶液是理想的。芬蘭雙分子層膜片鉗高阻抗封接
