德國(guó)雙電極膜片鉗系統(tǒng)

20世紀(jì)初由Cole發(fā)明，Hodgkin和Huxleyw完善，目的是為了證明動(dòng)作電位的峰電位是由于膜對(duì)鈉的通透性發(fā)生了一過(guò)性的增大過(guò)程。但當(dāng)時(shí)沒(méi)有直接測(cè)定膜通透性的辦法，于是就用膜對(duì)某種離子的電導(dǎo)來(lái)**該種離子的通透性。

為了弄清膜電導(dǎo)變化的機(jī)制和離子通道的存在，也為了克服電壓鉗的缺點(diǎn)Erwin和Bert在電壓鉗的基礎(chǔ)上發(fā)明了膜片鉗，并利用該技術(shù)***在蛙肌膜上記錄到PA級(jí)的乙酰膽堿激動(dòng)的單通道電流，***證明了離子通道的存在。并證明在完整細(xì)胞膜上記錄到膜電流是許多單通道電流總和的結(jié)果。這一技術(shù)被譽(yù)為與分子克隆技術(shù)并駕齊驅(qū)的劃時(shí)代的偉大發(fā)明。二人因此獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 脂質(zhì)層電導(dǎo)很低，由于雙分子層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，形成了細(xì)胞的膜電容，通道蛋白開(kāi)閉狀況主要決定了膜電導(dǎo)的數(shù)值。德國(guó)雙電極膜片鉗系統(tǒng)

膜片鉗技術(shù)是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域非常重要的一項(xiàng)技術(shù)，1976年由國(guó)馬普生物物理研究所Neher和Sakmann發(fā)明，從而在活細(xì)胞上記錄到單個(gè)離子通道的電流。近半個(gè)世紀(jì)來(lái)，膜片鉗技術(shù)已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域較常用也是較實(shí)用的技術(shù)之一，具有極大的精確性和靈活性，能夠揭示離子通道，單細(xì)胞突觸反應(yīng)，及神經(jīng)環(huán)路連接等多層次的電生理特性。做過(guò)膜片鉗的人都知道，膜片鉗的信號(hào)采集設(shè)備一般由前置放大器，放大器，模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成，神經(jīng)元電信號(hào)先通過(guò)前置放大器（headstage）初步放大，后傳輸入放大器進(jìn)一步放大，再傳入模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，后被計(jì)算機(jī)采集。下圖顯示的是我們較常使用的AXON和HEKA膜片鉗的一個(gè)信號(hào)傳輸路徑。美國(guó)膜片鉗解決方案對(duì)離子通道功能的研究，主要采用記錄離子通道電流來(lái)間接反映離子通道功能。

資料分析：一般電學(xué)性質(zhì)∶通過(guò)I/V關(guān)系計(jì)算得到單通道電導(dǎo)，觀察通道有無(wú)整流。通過(guò)離子選擇性、翻轉(zhuǎn)電位或其它通道的條件初步確定通道類型。通道動(dòng)力學(xué)分析∶開(kāi)放時(shí)間、開(kāi)放概率、關(guān)閉時(shí)間、通道的時(shí)間依賴性失活、開(kāi)放與關(guān)閉類型（簇狀猝發(fā)，Burst）樣開(kāi)放與閃動(dòng)樣短暫關(guān)閉（flickering），化學(xué)門控性通道的開(kāi)、關(guān)速率常數(shù)等數(shù)據(jù)。藥理學(xué)研究∶研究的藥物，阻斷劑、激動(dòng)劑或其它調(diào)制因素對(duì)通道活動(dòng)的影響情況。綜合分析得出結(jié)淪。

膜片鉗技術(shù)發(fā)展歷史：1976年德國(guó)馬普生物物理化學(xué)研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細(xì)胞上用雙電極鉗制膜電位的同時(shí)，記錄到ACh啟動(dòng)的單通道離子電流，從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù)。1980年Sigworth等在記錄電極內(nèi)施加5-50cmH2O的負(fù)壓吸引，得到10-100GΩ的高阻封接（Giga-seal），明顯降低了記錄時(shí)的噪聲實(shí)現(xiàn)了單根電極既鉗制膜片電位又記錄單通道電流的突破。1981年Hamill和Neher等對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，引進(jìn)了膜片游離技術(shù)和全細(xì)胞記錄技術(shù)，從而使該技術(shù)更趨完善，具有1pA的電流靈敏度、1μm的空間分辨率和10μs的時(shí)間分辨率。1983年10月，《Single-ChannelRecording》一書(shū)問(wèn)世，奠定了膜片鉗技術(shù)的里程碑。Sakmann和Neher也因其杰出的工作和突出貢獻(xiàn)，榮獲1991年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。膜片鉗技術(shù)的建立，對(duì)生物學(xué)科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一資有重大意義的變革。

膜片鉗技術(shù)∶從一小片（約幾平方微米）膜獲取電子學(xué)方面信息的技術(shù)，即保持跨膜電壓恒定——電壓鉗位，從而測(cè)量通過(guò)膜離子電流大小的技術(shù)。通過(guò)研究離子通道的離子流，從而了解離子運(yùn)輸、信號(hào)傳遞等信息?；驹恚豪秘?fù)反饋電子線路，將微電極前列所吸附的一個(gè)至幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜的電位固定在一定水平上，對(duì)通過(guò)通道的微小離子電流作動(dòng)態(tài)或靜態(tài)觀察，從而研究其功能。研究離子通道的一種電生理技術(shù)，是施加負(fù)壓將玻璃微電極的前列（開(kāi)口直徑約1μm）與細(xì)胞膜緊密接觸，形成高阻抗封接，可以精確記錄離子通道微小電流。能制備成細(xì)胞貼附、內(nèi)面朝外和外面朝內(nèi)三種單通道記錄方式，以及另一種記錄多通道的全細(xì)胞方式。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小片膜的孤立和高阻封接的形成，由于高阻封接使背景噪聲水平**降低，相對(duì)地增寬了記錄頻帶范圍，提高了分辨率。另外，它還具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)絕緣性。而小片膜的孤立使對(duì)單個(gè)離子通道進(jìn)行研究成為可能。細(xì)胞膜由脂類雙分子層和和蛋白質(zhì)構(gòu)成。美國(guó)高通量全自動(dòng)膜片鉗專題

細(xì)胞是動(dòng)物和人體的基本組成單元，細(xì)胞與細(xì)胞內(nèi)的通信,是依靠其膜上的離子通道進(jìn)行的。德國(guó)雙電極膜片鉗系統(tǒng)

是一家專業(yè)致力于nVista，nVoke，3D bioplotte，invivo的研發(fā)和制造企業(yè)，所有產(chǎn)品均采用更先進(jìn)的技術(shù)和工藝制造。涵蓋了該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)、資源、技術(shù)、體系等方面的全部要求。其發(fā)布與實(shí)施將進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制(生產(chǎn))機(jī)構(gòu)管理體系的規(guī)范化運(yùn)行，確保標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)質(zhì)量。儀器儀表目前國(guó)內(nèi)很多高階產(chǎn)品仍主要依賴于進(jìn)口，就進(jìn)來(lái)的新品來(lái)看，國(guó)外產(chǎn)品多為高精尖產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)雖然也有新技術(shù)和新產(chǎn)品的出現(xiàn)，但是主要仍出現(xiàn)在溫濕度等低端產(chǎn)品。所以替代進(jìn)口空間大，前景廣闊。近幾年，我國(guó)儀器儀表行業(yè)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)。據(jù)中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，過(guò)去的幾年期間，除受全球經(jīng)濟(jì)的影響而此期間，全球儀器儀表市場(chǎng)的增幅只有3%～4%，我國(guó)儀器儀表行業(yè)的發(fā)展速度之快可見(jiàn)一斑?？偨Y(jié)其中原因，與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境是密不可分的。政策助力對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)相關(guān)行業(yè)技術(shù)升級(jí)、打破國(guó)外nVista，nVoke，3D bioplotte，invivo壟斷、提高nVista，nVoke，3D bioplotte，invivo國(guó)產(chǎn)化率及國(guó)產(chǎn)替代等方面具有重要戰(zhàn)略意義，近年來(lái)我國(guó)密集出臺(tái)涉及儀器儀表行業(yè)及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)政策，在政策支持下，我國(guó)本土企業(yè)有望突出重圍。德國(guó)雙電極膜片鉗系統(tǒng)

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