不同的全自動(dòng)膜片鉗技術(shù)所采用的原理如PopulationPatchClamp技術(shù)∶同SealChip技術(shù)一樣,完全摒齊了玻璃電極,而是采用PatchPlate平面電極芯片。該芯片含有多個(gè)小室,每個(gè)小室中含有很多1-2μm的封接孔。在記錄時(shí),每個(gè)小室中封接成功的細(xì)胞|數(shù)目較多,獲得的記錄是這些細(xì)胞通道電流的平均值。因此,不同小室其通道電流的一致性非常好,變異系數(shù)很小。美國(guó)Axon(MDS)公司采用這一技術(shù)研發(fā)出了全自動(dòng)高通量的lonWorksQuattro系統(tǒng),成為藥物初期篩選的金標(biāo)準(zhǔn)維持細(xì)胞正常形態(tài)和功能完整性。進(jìn)口膜片鉗參數(shù)
全細(xì)胞膜片鉗記錄(whole-cellpatch-clamprecording)是應(yīng)用*早,也是*廣的鉗位技術(shù),它相當(dāng)于連續(xù)的單電極電壓鉗位記錄,也就是說(shuō)全細(xì)胞記錄類(lèi)似于傳統(tǒng)的細(xì)胞內(nèi)記錄,但它具有更大的優(yōu)越性,如高分辨率、低噪聲、極好的穩(wěn)定性以及能控制細(xì)胞內(nèi)的成分等。全細(xì)胞記錄技采測(cè)定的是一個(gè)細(xì)胞內(nèi)全部**通道的電流,記錄過(guò)程中電極的溶液取代了原細(xì)胞質(zhì)的成分。雖然膜片鉗記錄技術(shù)與*初的單電極電壓鉗位相比進(jìn)步了很多,尤其在單離子通道鉗位記錄方面,細(xì)胞或腦片的組織選擇及實(shí)驗(yàn)溶液的制備仍然是很重要的步驟。滔博生物TOP-Bright專(zhuān)注基于多種離子通道靶點(diǎn)的化合物體外篩選,服務(wù)于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果,專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì),7*45小時(shí)隨時(shí)人工在線咨詢.全自動(dòng)膜片鉗膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)了小片膜的孤立和高阻封接的形成,增寬了記錄頻帶范圍,提高了分辨率。
電壓鉗的缺點(diǎn)∶電壓鉗技術(shù)目前主要用于巨火細(xì)胞的全細(xì)胞電流研究,特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮其它技術(shù)不能替代的作用。但也有其致命的弱點(diǎn)1、微電極需刺破細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞,以致造成細(xì)胞漿流失,破壞了細(xì)胞生理功能的完整性;2、不能測(cè)定單一通道電流。因?yàn)殡妷恒Q制的膜面積很大,包含著大量隨機(jī)開(kāi)放和關(guān)閉著的通道,而且背景噪音大,往往掩蓋了單一通道的電流。3、對(duì)體積小的細(xì)胞(如哺乳類(lèi)***元,直徑在10-30μm之間)進(jìn)行電壓鉗實(shí)驗(yàn),技術(shù)上有更大的困難。由于電極需插入細(xì)胞,不得不將微電極的前列做得很細(xì),如此細(xì)的前列致使電極阻抗很大,常常是60~-8OMΩ或120~150MΩ(取決于不同的充灌液)。這樣大的電極阻抗不利于作細(xì)胞內(nèi)電流鉗或電壓鉗記錄時(shí)在短時(shí)間(μs)內(nèi)向細(xì)胞內(nèi)注入電流,達(dá)到鉗制膜電壓或膜電流之目的。再者,在小細(xì)胞上插入的兩根電極可產(chǎn)生電容而降低測(cè)量電壓電極的反應(yīng)能力。
在膜片鉗技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中主要形成了五種記錄模式,即細(xì)胞貼附模式(cell-attachedmode或loose-seal-cellattached mode)、膜內(nèi)面向外模式(inside-out mode)、膜外面向外模式(outside-out mode)、常規(guī)全細(xì)胞模式(conventional whole-cell mode)和穿孔膜片模式(perforated patch mode)。a.亞細(xì)胞水平:細(xì)胞貼附模式,可記錄通過(guò)電極下膜片中通道蛋白的離子電流(紅色虛線箭頭)。在全細(xì)胞膜片鉗中,膜片破裂,因此可以記錄全細(xì)胞的宏觀電流,它表示整個(gè)細(xì)胞的總和電流(藍(lán)色虛線箭頭)。b.細(xì)胞水平:來(lái)自神經(jīng)元不同部分的全細(xì)胞同步記錄可確定信號(hào)傳遞的方向。c.神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)水平:全細(xì)胞記錄可以在一個(gè)連接神經(jīng)元的小網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。d.活物水平:可以在執(zhí)行任務(wù)或自由走動(dòng)的動(dòng)物大腦中進(jìn)行全細(xì)胞記錄。屯流鉗素向細(xì)胞內(nèi)注入刺激電流,記錄膜電位對(duì)刺激電流的反應(yīng)。
1937年,Hodgkin和Huxley在烏賊巨大神經(jīng)軸突細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)電記錄,獲1963年Nobel獎(jiǎng)1946年,凌寧和Gerard創(chuàng)造拉制出前列直徑小于1μm的玻璃微電極,并記錄了骨骼肌的電活動(dòng)。玻璃微電極的應(yīng)用使的電生理研究進(jìn)行了重命性的變化。Voltageclamp(電壓鉗技術(shù))由Cole和Marmont發(fā)明,并很快由Hodgkin和Huxley完善,真正開(kāi)始了定量研究,建立了H一H模型(膜離子學(xué)說(shuō)),是近代興奮學(xué)說(shuō)的基石。1948年,Katz利用細(xì)胞內(nèi)微電極技術(shù)記錄到了終板電位;1969年,又證實(shí)N—M接觸后的Ach以"量子式"釋放,獲1976年Nobel獎(jiǎng)。1976年,德國(guó)的Neher和Sakmann發(fā)明PatchClamp(膜片鉗)。并在蛙橫紋肌終板部位記錄到乙酰膽堿引起的通道電流。 微電極的制備膜片鉗電極是用外徑為1-2mm的毛細(xì)玻璃管拉制成的。德國(guó)單通道膜片鉗離子電流
膜片鉗,開(kāi)啟細(xì)胞電生理研究新篇章!進(jìn)口膜片鉗參數(shù)
全細(xì)胞膜片鉗記錄(Whole-cellpatch-clamprecording)是一種早期且使用頻繁的鉗夾技術(shù),相當(dāng)于連續(xù)單電極電壓鉗夾記錄,也就是說(shuō),全細(xì)胞記錄類(lèi)似于傳統(tǒng)的細(xì)胞內(nèi)記錄,但具有更大的優(yōu)勢(shì),如分辨率高、噪聲低、穩(wěn)定性好、細(xì)胞內(nèi)成分可控等。全細(xì)胞記錄技術(shù)測(cè)量一個(gè)細(xì)胞內(nèi)所有通道的電流,記錄過(guò)程中電極的溶液代替原生質(zhì)的成分。雖然膜片鉗記錄技術(shù)相對(duì)于原來(lái)的單電極電壓鉗有了很大的進(jìn)步,尤其是在單離子通道鉗記錄中,細(xì)胞或腦片的組織選擇和實(shí)驗(yàn)溶液的制備仍然是非常重要的步驟。進(jìn)口膜片鉗參數(shù)