莆田全自动脑定位膜片钳技术
膜片钳技术原理:膜片钳技术的建立,对生物学科学特别是神经科学是一资有重大意义的变革。这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的(或多个的离子通道分子活动的技术。些技术的出现自然将细胞水平和分子水平的生理学研究联系在一起,同时又将神经科学的不同分野必然地融汇在一起,改变了既往各个分野互不联系、互不渗透,阻碍人们很全认识能力的弊端。由于电极与细胞膜的高阻封接,在电极笼罩下的那片膜事实上与膜的其他部分从电学上隔离,因此,此片膜内开放所产生的电流流进玻璃吸管,用一个极为敏感的电流监视器(膜片钳放大器)测量此电流强度,就替代单一离子通道电流。膜片钳技术是一种记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜上离子通道分子活动的技术。莆田全自动脑定位膜片钳技术
膜片钳实验常见问题及解决方法:膜片钳技术是电生理记录的常用手段,目前在科学研究中使用越来越普遍。但在具体膜片钳实验操作的过程中,总会遇到各种各样的问题,对实验人员造成很多困扰。本次讲座主要从实验角度出发,以简单,实用的原则,着重讲解实验中遇到的各种问题,以及解决方法。从选择实验样本开始,按照一般实验进行的顺序,逐步延伸,一直到如何搭建自己个性化的膜片钳系统,使大家对膜片钳的基础知识以及膜片钳实验中遇到的各种典型问题及解决办法有系统的了解。无锡细胞生物学脑定位膜片钳膜片钳使用操作流程及注意事项:检查实验室门窗。
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EPC-9型膜片钳放大器(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。
膜片钳技术基本原理与特点:又由于玻璃微电极管径很小,其下膜面积光约1 μm2,在这么小的面积上离子通道数量很少,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,从而实现电位固定另外,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。膜片钳系统有如下应用局限性: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,记录数据的过程,都需要细胞保持比较好的活性状态,才能更加高效的获得有效数据。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。膜片钳使用的注意事项:在放大器打开时不能用手、金属物品或其它导电的物品接触电极丝。莆田全自动脑定位膜片钳技术
膜片钳使用操作流程及注意事项:拉制仪提前预热(至少30min)。莆田全自动脑定位膜片钳技术
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。莆田全自动脑定位膜片钳技术
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