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时间:2023年06月29日 来源:

膜片钳技术基本原理与特点:高阻封接技术还很大降低了电流记录的背景噪声,从而戏剧性地提高了时间、空间及电流分辨率,如时间分辨率可达10 μs、空间分辨率可达1平方微米及电流分辨率可达10-12 A。影响电流记录分辨率的背景噪声除了来自于膜片钳放大器本身外,比较主要还是信号源的热噪声。一般只有一个或几个通道,经这一个或几个通道流出的离子数量相对于整个细胞来讲很少,可以忽略,也就是说电极下的离子电流对整个细胞的静息电位的影响可以忽略,那么,只要保持电极内电位不变,则电极下的一小片细胞膜两侧的电位差就不变,从而实现电位固定。膜片钳技术的应用范围:对药物作用机制的研究。芜湖细胞生物学膜片钳成像网站

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膜片钳操作实验:膜片钳放大器是整个实验系统中的中心,它可用来作单通道或全细胞记录,其工作模式可以是电压钳,也可以是电流钳。从原理来说,膜片钳放大器的探头电路即I-V变换器有两种基本结构形式,即电阻反馈式和电容反馈式,前者是一种典型的结构,后者因用反馈电容取代了反馈电阻,降低了噪声,所以特别适合很低噪声的单通道记录。由于供膜片钳实验的专门计算机硬件及相应的软件程序的相继出现,使得膜片钳实验操作简便、效率提高。如与膜片钳放大器(内含ITC-16数据采集/接口卡)配套使用的软件PULSE/PULSEFIT,它既可产生刺激波形,控制数据采集,又可分析数据,同时具有用于膜电容监测的锁相放大器,多种软件功能集成于一体。芜湖细胞生物学膜片钳成像网站膜片钳放大器工作模式可以是电压钳,也可以是电流钳。

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膜片钳记录的几种形式:内面向外膜片(inside-out patch) 高阻封接形成后,在将微管电极轻轻提起,使其与细胞分离,电极端形成密封小泡,在空气中短暂暴露几秒钟后,小泡破裂再回到溶液中就得到“内面向外”膜片。此时膜片两侧的膜电位由固定电位和电压脉冲控制。浴槽电位是地电位,膜电位等于玻管电位的负值。如放大器的电流监视器输出是非反向的,则输出将与膜电流(Im)的负值相等。外面向外膜片(out-side patch) 高阻封接形成后,继续以负压抽吸,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,此时高阻封接仍然存在。而膜外侧面接触浴槽液。

膜片钳在通道研究中的重要作用:对离子通道生理与病理情况下作用机制的研究:通过对各种生理或病理情况下细胞膜某种离子通道特性的研究,了解该离子的生理意义及其在疾病过程中的作用机制。如对钙离子在脑缺血神经细胞损害中作用机制的研究表明,缺血性脑损害过程中,Ca2+ 介导现象起非常重要的作用,缺血缺氧使Ca2+通道开放,过多的Ca2+进入细胞内就出现Ca2+超载,导致神经元及细胞膜损害,膜转运功能障碍,严重的可使神经元坏死。膜片钳和电压钳的区别:电压钳技术只能用来研究整个细胞膜或一大块细胞膜上所有离子通道活动。

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膜片钳在通道研究中的重要作用:应用膜片钳技术可以直接观察和分辨单离子通道电流及其开闭时程、区分离子通道的离子选择性、同时可发现新的离子通道及亚型,并能在记录单细胞电流和全细胞电流的基础上进一步计算出细胞膜上的通道数和开放概率,还可以用以研究某些胞内或胞外物质对离子通道开闭及通道电流的影响等。同时用于研究细胞信号的跨膜转导和细胞分泌机制。结合分子克隆和定点突变技术,膜片钳技术可用于离子通道分子结构与生物学功能关系的研究。全自动膜片钳系统技术指标:进行细胞吸附、封接和维持全细胞记录模式。并兼容常规膜片钳放大。宁波药理学膜片钳技术

膜片钳是一种能够直接观察单一的离子通道蛋白质分子对相应离子通透难易程度等特性的一种实验技术。芜湖细胞生物学膜片钳成像网站

膜片钳技术之全细胞式与细胞吸附式的区别:全细胞式记录这个名字乍听上去好像和细胞吸附式没啥两样,无非就是把电极戳在细胞上然后记录它的电活动。但事实是,这两者存在天壤之别。首先的一大区别体现在外部构型上:在cell-attached的记录中,我们不需要用电极戳破细胞膜,只需将其怼在细胞膜上即可;但在whole-cell的记录中,我们不只要将电极怼进细胞膜内,而且还不能怼得过深或过浅,否则你就无法记录到有用的电信号。概括一下就是,要形成全细胞记录必须打破细胞膜,但由于这个操作比较厉害,所以要破膜时请相信玄学。其次,第二大区别在电阻补偿上:在cell-attached的记录中,由于我们无需打通细胞内外膜,因此细胞膜上的各种离子通道或蛋白质就没有串联在电路当中,但是在whole-cell中,串联电阻(Rs)就存在了,因此软件输出的命令电压也就不等于细胞的跨膜电位,故我们需要对其进行补偿。这些注意事项包括:电极电容及细胞膜电容补偿问题,漏电流问题,液接电位的校正问题,空间钳位问题,细胞内容物被电击内液稀释问题,电极内液的成分问题等。芜湖细胞生物学膜片钳成像网站

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