膜片鉗技術(shù)—打開細(xì)胞電生理研究之門：膜片鉗技術(shù)（patchclamptechniques）是采用鉗制電壓或電流的方法對(duì)生物膜上離子通道的電活動(dòng)進(jìn)行記錄的微電極技術(shù)。膜片鉗技術(shù)的原理：用一個(gè)尖銳端直徑在1.5-3.0um的玻璃微電極接觸細(xì)胞膜表面，通過負(fù)壓吸引使電極尖銳端與細(xì)胞膜之間形成千兆歐姆以上的阻抗封接，此時(shí)電極尖銳端下的細(xì)胞膜小區(qū)域（膜片,patch）與其周圍在電學(xué)上分隔，在此基礎(chǔ)上固定（鉗制,Clamp）電位，對(duì)此膜片上的離子通道的離子電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)及記錄。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：安裝玻璃微電極時(shí)，電極應(yīng)與銀絲平行，防止刮蹭銀絲電極。合肥細(xì)胞生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：膜片鉗放大器是整個(gè)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(jiǎn)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(shí)具有用于膜電容監(jiān)測(cè)的鎖相放大器，多種軟件功能集成于一體。黃山神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗成像原理為了測(cè)量在不同藥物對(duì)細(xì)胞中的離子通道的影響，通常需要在膜片鉗實(shí)驗(yàn)中實(shí)施灌流。

膜片鉗記錄的幾種形式：內(nèi)面向外膜片(inside-out patch)　高阻封接形成后，在將微管電極輕輕提起，使其與細(xì)胞分離，電極端形成密封小泡，在空氣中短暫暴露幾秒鐘后，小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片。此時(shí)膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位，膜電位等于玻管電位的負(fù)值。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的，則輸出將與膜電流(Im)的負(fù)值相等。外面向外膜片(out-side patch)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸，膜片破裂再將玻管慢慢地從細(xì)胞表面垂直地提起，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層，此時(shí)高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。

在進(jìn)行細(xì)胞吸附式膜片鉗記錄時(shí)，一般來說，我們通過電壓鉗（voltageclamp,VC）模式將細(xì)胞膜電位維持在-60mV（大多數(shù)脊椎動(dòng)物神經(jīng)元的靜息膜電位），從而保證通過電極尖銳端的電流即為跨膜離子流。一般來說，細(xì)胞吸附式膜片鉗可以作為對(duì)照來驗(yàn)證其他單通道記錄構(gòu)型下通道活動(dòng)的改變情況，也可以用來檢測(cè)化學(xué)物質(zhì)引起的通道的和活動(dòng)/對(duì)通道活動(dòng)的影響是否經(jīng)過胞內(nèi)信使的介導(dǎo)。這里有一點(diǎn)需要注意，每個(gè)待研究細(xì)胞的Em都會(huì)有輕微的差異，因此我們?cè)诜治鯿ell-attached的數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要拿出事先記錄好的Em，一般有三種方法:用胞內(nèi)記錄或全細(xì)胞記錄的方法，獲得一個(gè)平均Em；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，patch破裂，在電流為0的情況下記錄到的電勢(shì)就為Em;結(jié)合離子通道的其他數(shù)據(jù)來反向推算Em。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：浴槽及灌流系統(tǒng)用畢請(qǐng)及時(shí)清洗，防止長菌影響實(shí)驗(yàn)。

膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)實(shí)驗(yàn)流程之電機(jī)制備和實(shí)驗(yàn)的記錄和分析數(shù)據(jù)：電極制備：膜片微電極是將玻璃毛細(xì)管用電極拉制儀拉制而成的，主要分為以下步驟：拉制：膜片微電極是將玻璃毛細(xì)管用拉管儀拉制而成。涂硅酮樹酯：將硅酮樹酯涂于微電極的較尖銳端以外的部分，然后將其通過加熱鎳鉻電阻線圈而烘干變固。熱刨光：在顯微鏡下，將微電極尖銳端接近熱源進(jìn)行熱刨光處理可提高巨阻抗封接的成功率。充灌微電極液：用于灌充微電極的液體需經(jīng)為空濾膜過濾，除去妨礙巨阻抗封接形成的灰塵。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄和分析數(shù)據(jù)：準(zhǔn)備工作就緒后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)記錄和分析。使用膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)觀察拮抗劑對(duì)煙堿受體激動(dòng)劑量效曲線的影響，來確定其作用的動(dòng)力學(xué)特征。莆田醫(yī)學(xué)膜片鉗成像原理及步驟

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：向玻璃微電極灌注內(nèi)液時(shí)切勿灌太多，以防液體進(jìn)入銀絲底部增加噪聲。合肥細(xì)胞生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

膜片鉗的應(yīng)用：在心血管藥理研究中的應(yīng)用：隨著膜片鉗技術(shù)在心血管方面的普遍應(yīng)用，對(duì)血管疾病和藥物作用的認(rèn)識(shí)不只得到了不斷更新，而且在其病因?qū)W與藥理學(xué)方面還形成了許多新的觀點(diǎn)。正如諾貝爾基金會(huì)在頒獎(jiǎng)時(shí)所說：“Neher和Sadmann的貢獻(xiàn)有利于了解不同疾病機(jī)理，為研制新的更為有效的藥物開辟了道路”。創(chuàng)新藥物研究與高通量篩選：在離子通道高通量篩選中主要是進(jìn)行樣品量大、篩選速度占優(yōu)勢(shì)、信息量要求不太高的初級(jí)篩選。較近幾年，分別形成了以膜片鉗和熒光探針為基礎(chǔ)的兩大主流技術(shù)市場(chǎng)。將電生理研究信息量大、靈敏度高等特點(diǎn)與自動(dòng)化、微量化技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了自動(dòng)化膜片鉗等一些新技術(shù)。合肥細(xì)胞生物學(xué)腦片膜片鉗技術(shù)

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