膜片鉗技術(shù)——打開(kāi)細(xì)胞電生理之門(mén)：定義：膜片鉗技術(shù)被稱為研究離子通道的“金標(biāo)準(zhǔn)”，是一種基于電工學(xué)和電化學(xué)原理的分析手段，可以通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞的電信號(hào)(電生理性質(zhì))來(lái)研究化學(xué)物質(zhì)、電、機(jī)械力等刺激因素對(duì)細(xì)胞功能的影響，從而幫助揭示細(xì)胞在生命活動(dòng)中的化學(xué)和生物學(xué)機(jī)制。原理：膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個(gè)離子通道、面積為幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜通過(guò)負(fù)壓吸引封接起來(lái)，由于電極與細(xì)胞膜的高阻封接，在電極籠罩下的那片膜事實(shí)上與膜的其他部分從電學(xué)上隔離，因此，此片膜內(nèi)開(kāi)放所產(chǎn)生的電流流進(jìn)玻璃吸管，用一個(gè)極為敏感的電流監(jiān)視器（膜片鉗放大器）測(cè)量此電流強(qiáng)度，就替代單一離子通道電流。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。廈門(mén)醫(yī)學(xué)膜片鉗應(yīng)用

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點(diǎn)：膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇，兩者的區(qū)別關(guān)鍵在于：①膜電位固定的方法不同；②電位固定的細(xì)胞膜面積不同，進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同。電壓鉗技術(shù)主要是通過(guò)保持細(xì)胞跨膜電位不變，并迅速控制其數(shù)值，以觀察在不同膜電位條件下膜電流情況。因此只能用來(lái)研究整個(gè)細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動(dòng)。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮著其他技術(shù)不能替代的作用。該技術(shù)的主要缺陷是必須在細(xì)胞內(nèi)插入兩個(gè)電極，對(duì)細(xì)胞損傷很大，在小細(xì)胞如神經(jīng)元，就難以實(shí)現(xiàn)，又因細(xì)胞形態(tài)復(fù)雜，很難保持細(xì)胞膜各處生物特性的一致。上海神經(jīng)生物學(xué)實(shí)用膜片鉗原理電壓鉗是利用負(fù)反饋技術(shù)將膜電位在空間和時(shí)間上固定于某一測(cè)定值。

膜片鉗電生理紀(jì)錄系統(tǒng)及記錄方法：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(kāi)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(kāi)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)基本原理與特點(diǎn)：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(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(lái)講很少，可以忽略，也就是說(shuō)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)電位固定另外，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。膜片鉗使用操作流程及注意事項(xiàng)：禁止私拉電線，如有實(shí)驗(yàn)要求可與老師及時(shí)溝通。

膜片鉗實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)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(lái)越普遍。但在具體膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，總會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)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(wèn)題，以及解決方法。從選擇實(shí)驗(yàn)樣本開(kāi)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(wèn)題及解決辦法有系統(tǒng)的了解。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(kāi)放概率。南通藥理學(xué)膜片鉗技術(shù)供應(yīng)商

膜片鉗技術(shù)是一種記錄通過(guò)離子通道的離子電流來(lái)反映細(xì)胞膜上離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。廈門(mén)醫(yī)學(xué)膜片鉗應(yīng)用

膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：根據(jù)不同的電生理實(shí)驗(yàn)要求，可以組建不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，但有若干共同的基本部件，包括機(jī)械部分（防震工作臺(tái)、屏蔽罩、儀器設(shè)備架）、光學(xué)部分（顯微鏡、視頻監(jiān)視器、單色光系統(tǒng)）、電子部件（膜片鉗放大器、刺激器、數(shù)據(jù)采集的設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）和微操縱器在大多數(shù)膜片鉗實(shí)驗(yàn)，要求所有實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備均具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性，以使微電極與細(xì)胞膜之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能小。防震工作臺(tái)放置倒置顯微鏡和與之固定連接的微操縱器，其他設(shè)備置于臺(tái)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(chǎng)對(duì)膜片鉗放大器的探頭電路的干擾。儀器設(shè)備架要靠近工作臺(tái)，便于測(cè)量?jī)x器與光學(xué)儀器配接。廈門(mén)醫(yī)學(xué)膜片鉗應(yīng)用

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