绍兴药理学膜片钳实验应用

来源: 发布时间:2022-07-07

膜片钳电生理技术:神经元细胞膜上有离子通道,它们控制电荷流入和流出细胞,从而调节神经元激发。一种用于研究这些通道的生物物理学特性的极为有用的技术被称为膜片钳记录。在这种方法中,神经科学家把抛光的玻璃微吸管置于细胞上通过吸力形成高电阻封接。这个过程分隔了一小"片"包含一种或多种离子通道的膜。通过微吸管中的电极,研究人员可以"钳制"或控制膜的电属性,这对分析通道活动很重要。该电极还能记录跨膜电压的变化,或离子通过膜的流动。膜片钳技术用特制的玻璃微吸管吸附于细胞表面,使之形成10~100MΩ的高阻封接。绍兴药理学膜片钳实验应用

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膜片钳的数据如何处理:穿孔膜片(perforated patch)是为克服常规全细胞模式的胞质渗漏问题,有学者将与离子亲和的制霉菌素或二性霉素b经微电极灌流到含有类甾醇的细胞膜上,形成只允许一价离子通过的孔,用此法在膜片上做很多导电性孔道,借此对全细胞膜电流进行记录。由于此模式的胞质渗漏极为缓慢,局部串联阻抗较常规全细胞模式高,所以钳制速度很慢,也称为缓慢全细胞模式。它适合于小细胞的电压钳位,对于直径大于30μm的细胞很难实现钳位。不足之处是由于电极与细胞间交换快,细胞内环境很容易破坏,因此记录所用的电极液应与胞浆主要成分相同,如高k+,低na+和ca2+及一定的缓冲成分和能量代谢所需的物质。福州药理学膜片钳成像供应商膜片钳系统有如下应用局限性:大部分的纪录对象为化细胞,而对于需要贴壁生长的大多数正常细胞。

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膜片钳技术的基本原理是通过负反馈使得膜电位与指令电压相等,在电压钳制的条件下记录膜电流。上面是电阻反馈式膜片钳放大器的电路示意图。A1为一极高输入阻抗、极低噪声的场效应管运算放大器,由于A1极高的开环增益使得两个输入端的电压几乎完全相等,使用膜片钳全细胞记录技术观察拮抗剂对烟碱受体激动剂量效曲线的影响,从而实现电压钳制。Rf为一数值可切换的反馈电阻,分别对应于不同的电流记录范围,其中高值反馈电阻具有极高的电阻和极低的杂散电容,是决定放大器单通道记录性能的基本元件。

膜片钳系统有如下应用局限性(1)光能应用于悬浮细胞的纪录,因此大部分的纪录对象为化细胞,而对于需要贴壁生长的大多数正常细胞,现有的自动膜片钳系统就无法纪录;(2)在纪录对象上,目前的膜片钳系统只能纪录胞膜形状平整饱满的细胞,大部分是工具细胞如化细胞,此类细胞有比较强的细胞膜可以禁得起各种人为操作,而许多具有研究价值的细胞(例如元代培养的神经元)胞膜较弱容易破裂,且胞体表面不规整,现有的自动膜片钳系统难以派上用场。因此,迫切需要一种新型的全自动膜片钳电生理纪录系统来解决以上问题。膜片钳技术是用于纪录全细胞或个别细胞膜上离子信道电生理特性的研究方法。

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膜片钳的数据如何处理:全细胞式膜片方式使细胞内与浴槽之间的漏流极少。电极本身阻抗(1~10mω)与细胞封接后的阻抗相比较低,这种低接触阻抗使单管电压钳容易实现。电极管内与细胞之间弥散交换与平衡快,因而容易控制细胞内液的成分。细胞钳记录的是许多通道的平均电流,有利于综合分析。如果有目的地将膜电位钳制在某一程度,可做到选择性抑制某些通道的活性而只记录某种通道电流的总和,并可在同一细胞上观察几种不同通道的情况。通过改变内部介质,如改变电极液成分,或在电极液中加入所需药物,通过渗透很快改变胞浆成分并达到平衡,该手段在全细胞记录中广泛应用。膜片破裂再将玻管慢慢地从细胞表面垂直地提起,断端游离部分自行融合成脂质双层。金华神经生物学脑定位膜片钳设计公司

全细胞式膜片方式使细胞内与浴槽之间的漏流极少。绍兴药理学膜片钳实验应用

膜片钳使用的基本方法是,把经过加热抛光的玻璃微电极在液压推进器的操纵下,与清洁处理过的细胞膜形成高阻抗封接,导致电极内膜片与电极外的膜在电学上和化学上隔离起来,由于电性能隔离与微电极的相对低电阻(1~5MΩ),只要对微电极施以电压就能对膜片进行钳制,从微电极引出的微小离子电流通过高分辨、低噪声、高保真的电流-电压转换放大器输送至电子计算机进行分析处理。膜片钳技术实现的关键是建立高阻抗封接,并能通过特定的记录仪器反映这些变化,因而,膜片钳实验室除了一般电生理实验所需的仪器外,还特需防震工作台、屏蔽罩、膜片钳放大器、三维液压操纵器、倒置显微镜、数据采集卡、数据记录和分析系统等。绍兴药理学膜片钳实验应用

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