膜片鉗操作實(shí)驗(yàn):膜片鉗放大器是整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的中心,它可用來作單通道或全細(xì)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(jié)構(gòu)形式,即電阻反饋式和電容反饋式,前者是一種典型的結(jié)構(gòu),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(shí)驗(yàn)的專門計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn),使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡便、效率提高。如與EPC-9型膜片鉗放大器(內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡)配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT,它既可產(chǎn)生刺激波形,控制數(shù)據(jù)采集,又可分析數(shù)據(jù),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。用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程。寧波細(xì)胞生物學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案
全細(xì)胞膜片鉗模式下有電壓鉗記錄和電流鉗記錄兩種。電壓鉗記錄的原理與電壓鉗技術(shù)相似,但有所不同:首先,全細(xì)胞電壓鉗記錄只使用單根電極,但在電學(xué)效果上同時實(shí)現(xiàn)了電壓鉗制和電流記錄。其次,電壓鉗記錄的電極不細(xì)胞,對細(xì)胞造成的損傷較小,因而能用于小細(xì)胞如神經(jīng)元的研究。電流鉗記錄則是通過鉗制電極電流來測量膜電位。電流鉗在本質(zhì)上也是電壓鉗位,它將差分放大器的輸出電流與指令電流相比較,然后將這個差動輸出施加到放大器前級的倒相端,通過高速反饋使得同相端的電壓與其相等,無論電極電流是否為零,都能從輸出電壓得到膜電位的準(zhǔn)確數(shù)值。紹興藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)應(yīng)用膜片鉗使用的注意事項(xiàng):打雷天氣必須禁止膜片鉗實(shí)驗(yàn)。
膜片鉗實(shí)驗(yàn)常見問題及解決方法:膜片鉗實(shí)驗(yàn)難度大、技術(shù)要求高,要掌握有關(guān)技術(shù)和方法雖不是很困難的事,但要從一大批的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,經(jīng)過處理和分析,得出有意義、有價值的結(jié)果和結(jié)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(shí)驗(yàn)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(nèi)、外液,如何選擇阻斷劑、激動劑,如何進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)采集等許多更為復(fù)雜的問題,還需在科研實(shí)踐中不斷地探索和解決。
膜片鉗在通道研究中的重要作用:利用膜片鉗技術(shù)還可以用于藥物在其靶受體上作用位點(diǎn)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(xì)胞記錄技術(shù)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(guān)閉的動力學(xué)特征及受體的失敏等活動。使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)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(xué)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(diǎn),可從功能上區(qū)分拮抗劑在煙堿受體上的不同作用位點(diǎn),即判斷拮抗劑是作用在受體的激動劑識別位點(diǎn),離子通道抑或是其它的變構(gòu)位點(diǎn)上。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍:對藥物作用機(jī)制的研究。
腦片膜片鉗實(shí)驗(yàn)全細(xì)胞記錄:用可視化膜片鉗尋找清楚、且表面光滑、折光性較好的突觸后神經(jīng)元。在加了正壓后,將記錄電極移入腦片視野中,并接近事先選好的神經(jīng)元,然后,調(diào)整電極與神經(jīng)元的相對位置,利用負(fù)壓形成穩(wěn)定的高阻封接。用短簇的脈沖負(fù)壓使細(xì)胞破膜,穩(wěn)定2~3分鐘,觀察封接測試波形起始段與基線間的差值是否在100pA以內(nèi),封接電阻是否大于200M,如果是,且較穩(wěn)定,再迅速補(bǔ)償串聯(lián)電阻和慢電容,舍棄串聯(lián)電阻大于30M的細(xì)胞,且在記錄過程中監(jiān)測串聯(lián)電阻的變化,當(dāng)變化大于20%時,中止記錄。如果細(xì)胞狀態(tài)不好,就馬上重新制備腦片,以提高實(shí)驗(yàn)效率。全自動膜片鉗系統(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個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)左右。紹興藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)應(yīng)用
膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別:電壓鉗技術(shù)只能用來研究整個細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動。寧波細(xì)胞生物學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案
膜片鉗操作實(shí)驗(yàn):膜片鉗放大器是整個實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的中心,它可用來作單通道或全細(xì)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(jié)構(gòu)形式,即電阻反饋式和電容反饋式,前者是一種典型的結(jié)構(gòu),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(shí)驗(yàn)的專門計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn),使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡便、效率提高。如與膜片鉗放大器(內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡)配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT,它既可產(chǎn)生刺激波形,控制數(shù)據(jù)采集,又可分析數(shù)據(jù),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。寧波細(xì)胞生物學(xué)實(shí)用膜片鉗研究方案
膜片鉗在通道研究中的重要作用:用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程、區(qū)分離子通道的離子選擇性、同時可發(fā)現(xiàn)新的離子通道及亞型,并能在記錄單細(xì)胞電流和全細(xì)胞電流的基礎(chǔ)上進(jìn)一步計(jì)算出細(xì)胞膜上的通道數(shù)和開放概率,還可以用以研究某些胞內(nèi)或胞外物質(zhì)對離子通道開閉及通道電流的影響等。同時用于研究細(xì)胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞分泌機(jī)制。結(jié)合分子克隆和定點(diǎn)突變技術(shù),膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能關(guān)系的研究。膜片鉗技術(shù)可用于研究特殊制備的巨型球狀體中的細(xì)菌離子通道。嘉興全自動腦片膜片鉗網(wǎng)站一種提高膜片鉗實(shí)驗(yàn)效率的方法與流程:膜片鉗技術(shù)是一種記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜上離子通...