膜片鉗技術(shù)的工作原理：膜片鉗技術(shù)是用于了解離了通道行為的通用型電生理工具，首先用微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細胞膜，然后以千兆歐姆以上的阻抗使電極尖銳端與細胞膜封接，通過吸破或者電破的方式使與電極尖開口處相接的細胞膜的小區(qū)域與其周圍區(qū)域在電學上分隔，然后細胞膜破裂，進而對此區(qū)域上的離子通道的離子電流進行監(jiān)測記錄的方法。該方法普遍應用于神經(jīng)細胞，肌纖維細胞，心肌細胞及高表達單一通道的卵母細胞。主要用于監(jiān)測離子通道在正常或者疾病狀態(tài)下如何表現(xiàn)，以及不同藥物、離子或其他分析物如何改變這些狀態(tài)。膜片鉗技術(shù)的建立，對生物科學特別是神經(jīng)科學是一項具有重大意義的變革。這是一種通過離子通道記錄的離子電流來反映細胞膜單一的(或多個)的離子通道活動的技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)將生理學的細胞水平和分子水平聯(lián)系在一起，又將神經(jīng)科學的不同亞科融匯在一起，促進了各個學科之間的聯(lián)系，加速了我們神經(jīng)科學的研究進展，深入探討神經(jīng)活動的機制研究。全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標：藥液交換非常迅速，作用時間快。南京神經(jīng)生物學離子通道應用

膜片鉗使用的注意事項：工作原理膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對相應離子通透難易程度等特性的一種實驗技術(shù)。它的基本原理是以一個光潔，直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經(jīng)或肌細胞的膜接觸，之后對微電極另一端開口處施加適當?shù)呢搲河秒姌O的纖細開口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入，如此在微電極開口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會形成緊密的封接，它的電阻能夠達到數(shù)個或數(shù)十個千兆歐，這世界上就是在化學上完全隔離了吸附在微電極開口處的那一片膜同膜的其余部分，通過微電極記錄到的電流變化光光和該膜片中通道分子的功能狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。內(nèi)面向外式膜片細胞內(nèi)外和電極內(nèi)的溶液均可調(diào)控。南京神經(jīng)生物學離子通道應用膜片鉗使用操作注意：封接范圍內(nèi)細胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗技術(shù)操作方法：實驗前準備:打開總電源及穩(wěn)壓電源，打開電腦、放大器，并開啟程序軟件，新建數(shù)據(jù)文檔并準備開始試驗;用P97微電極拉制儀拉制玻璃電極若干備用;檢查減震臺的減震效果，打開倒置顯微鏡，監(jiān)視器和微操備用，取-血細胞將其中玻片取出放入小培美血中，置于倒置顯微鏡下，于低倍鏡下尋找狀態(tài)良好的細胞，并轉(zhuǎn)入高倍鏡下再次確認細胞狀態(tài)及貼壁情況等，確認細胞后，取電極一根充灌電極內(nèi)液，彈出氣泡，然后套入銀絲并插入探頭中扭緊旋鈕，用注射器管道給電極一點點正壓，將電極入水，入水后，查案入水電阻，要在4-8M左右的電極才可以使用，通過調(diào)節(jié)微操，使電極不斷向下接近細胞，待電極尖銳端逐漸變清晰并且將要接近細胞時停止向下，然后把電極移到細胞上方調(diào)節(jié)放大器上的調(diào)零旋鈕以保證基線在零水平。

膜片鉗在通道研究中的重要作用：應用膜片鉗技術(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，并能在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎上進一步計算出細胞膜上的通道數(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。同時用于研究細胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導和細胞分泌機制。結(jié)合分子克隆和定點突變技術(shù)，膜片鉗技術(shù)可用于離子通道分子結(jié)構(gòu)與生物學功能關(guān)系的研究。膜片鉗的應用：對單細胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究。

膜片鉗電生理紀錄系統(tǒng)及記錄方法：膜片鉗技術(shù)是用于紀錄全細胞或個別細胞膜上離子信道電生理特性的研究方法，目的在于提供基礎研究知識與新藥開發(fā)時研究細胞電特性或小分子藥物對細胞膜上離子信道特性的影響，替開發(fā)標靶藥物提供一個測試平臺。傳統(tǒng)的細胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實驗人員在取得元代細胞(例如心肌細胞與神經(jīng)元)后，將研究對象細胞養(yǎng)在玻片上，以手動方式將紀錄電極移動放置在胞體上方并壓到細胞膜上，此時紀錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。膜片鉗使用的注意事項：打雷天氣必須禁止膜片鉗實驗。南京神經(jīng)生物學離子通道應用

在大多數(shù)膜片鉗實驗，要求所有實驗儀器及設備均具有良好的機械穩(wěn)定性。南京神經(jīng)生物學離子通道應用

膜片鉗技術(shù)基本原理與特點：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間、空間及電流分辨率，如時間分辨率可達10 μs、空間分辨率可達1平方微米及電流分辨率可達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，比較主要還是信號源的熱噪聲。一般只有一個或幾個通道，經(jīng)這一個或幾個通道流出的離子數(shù)量相對于整個細胞來講很少，可以忽略，也就是說電極下的離子電流對整個細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胞膜兩側(cè)的電位差就不變，從而實現(xiàn)電位固定。南京神經(jīng)生物學離子通道應用

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