合肥醫(yī)學(xué)膜片鉗成像

膜片鉗技術(shù)是通過(guò)微玻管電極（膜片電極或膜片吸管）接觸細(xì)胞膜，用千兆歐姆以上的阻抗使之封接，在電學(xué)上分隔和電極尖開(kāi)口處相接的細(xì)胞膜的小區(qū)域（膜片）以及其周?chē)?，在此基礎(chǔ)上固定點(diǎn)位，對(duì)這膜片上的離子通道的離子電流（pA級(jí)）進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄的方法。測(cè)量回路的中心部分是使用場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器構(gòu)成的I-V轉(zhuǎn)換器。當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入端子是等電位，向正輸入端子施加指令電位時(shí)，因?yàn)槎搪坟?fù)端子以及膜片都可等電位地達(dá)到鉗制的作用，字膜片微電極與默片之間形成10GΩ以上封接時(shí)，其間達(dá)到很小的分流電流。膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：向玻璃微電極灌注內(nèi)液時(shí)切勿灌太多，以防液體進(jìn)入銀絲底部增加噪聲。合肥醫(yī)學(xué)膜片鉗成像

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：工作原理膜片鉗是一種能夠直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對(duì)相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。它的基本原理是以一個(gè)光潔，直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經(jīng)或肌細(xì)胞的膜接觸，之后對(duì)微電極另一端開(kāi)口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓用電極的纖細(xì)開(kāi)口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入，如此在微電極開(kāi)口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會(huì)形成緊密的封接，它的電阻能夠達(dá)到數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)千兆歐，這世界上就是在化學(xué)上完全隔離了吸附在微電極開(kāi)口處的那一片膜同膜的其余部分，通過(guò)微電極記錄到的電流變化光光和該膜片中通道分子的功能狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。膜片鉗技術(shù)用特制的玻璃微吸管吸附于細(xì)胞表面，使之形成10~100MΩ的高阻封接，被孤立的小膜片面積為微米數(shù)量級(jí)，因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。無(wú)錫神經(jīng)生物學(xué)實(shí)用膜片鉗方案膜片鉗使用操作注意：封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗技術(shù)是用于紀(jì)錄全細(xì)胞或個(gè)別細(xì)胞膜上離子信道電生理特性的研究方法，目的在于提供基礎(chǔ)研究知識(shí)與新藥開(kāi)發(fā)時(shí)研究細(xì)胞電特性或小分子藥物對(duì)細(xì)胞膜上離子信道特性的影響，替開(kāi)發(fā)標(biāo)靶藥物提供一個(gè)測(cè)試平臺(tái)。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)膜片鉗系統(tǒng)由人工操作，實(shí)驗(yàn)人員在取得元代細(xì)胞(例如心肌細(xì)胞與神經(jīng)元)后，將研究對(duì)象細(xì)胞養(yǎng)在玻片上，以手動(dòng)方式將紀(jì)錄電極移動(dòng)放置在胞體上方并壓到細(xì)胞膜上，此時(shí)紀(jì)錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。

膜片鉗的應(yīng)用：對(duì)單細(xì)胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究：將膜片鉗技術(shù)與單細(xì)胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)欠磻?yīng)技術(shù)結(jié)合，在全細(xì)胞膜片鉗記錄下，將單細(xì)胞內(nèi)容物或整個(gè)細(xì)胞（包括細(xì)胞膜）吸入電極中，將細(xì)胞內(nèi)存在的各種mRNA全部快速逆轉(zhuǎn)錄成cDNA，再經(jīng)常規(guī)PCR擴(kuò)增及待檢的特異mRNA的檢測(cè)，借此可對(duì)形態(tài)相似而電活動(dòng)不同的結(jié)果做出分子水平的解釋或?yàn)閱渭?xì)胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供標(biāo)本，為同一結(jié)構(gòu)中形態(tài)非常相似但功能不同的事實(shí)提供分子水平的解釋。膜片鉗放大器工作模式可以是電壓鉗，也可以是電流鉗。

膜片鉗技術(shù)之全細(xì)胞式與細(xì)胞吸附式的區(qū)別：全細(xì)胞式記錄這個(gè)名字乍聽(tīng)上去好像和細(xì)胞吸附式?jīng)]啥兩樣，無(wú)非就是把電極戳在細(xì)胞上然后記錄它的電活動(dòng)。但事實(shí)是，這兩者存在天壤之別。首先的一大區(qū)別體現(xiàn)在外部構(gòu)型上：在cell-attached的記錄中，我們不需要用電極戳破細(xì)胞膜，只需將其懟在細(xì)胞膜上即可；但在whole-cell的記錄中，我們不只要將電極懟進(jìn)細(xì)胞膜內(nèi)，而且還不能懟得過(guò)深或過(guò)淺，否則你就無(wú)法記錄到有用的電信號(hào)。概括一下就是，要形成全細(xì)胞記錄必須打破細(xì)胞膜，但由于這個(gè)操作比較厲害，所以要破膜時(shí)請(qǐng)相信玄學(xué)。其次，第二大區(qū)別在電阻補(bǔ)償上：在cell-attached的記錄中，由于我們無(wú)需打通細(xì)胞內(nèi)外膜，因此細(xì)胞膜上的各種離子通道或蛋白質(zhì)就沒(méi)有串聯(lián)在電路當(dāng)中，但是在whole-cell中，串聯(lián)電阻（Rs）就存在了，因此軟件輸出的命令電壓也就不等于細(xì)胞的跨膜電位，故我們需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。這些注意事項(xiàng)包括：電極電容及細(xì)胞膜電容補(bǔ)償問(wèn)題，漏電流問(wèn)題，液接電位的校正問(wèn)題，空間鉗位問(wèn)題，細(xì)胞內(nèi)容物被電擊內(nèi)液稀釋問(wèn)題，電極內(nèi)液的成分問(wèn)題等。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：在神經(jīng)科學(xué)中的研究。合肥醫(yī)學(xué)膜片鉗成像

膜片鉗使用的注意事項(xiàng)：浴槽及灌流系統(tǒng)用畢請(qǐng)及時(shí)清洗，防止長(zhǎng)菌影響實(shí)驗(yàn)。合肥醫(yī)學(xué)膜片鉗成像

膜片鉗操作實(shí)驗(yàn)：膜片鉗實(shí)驗(yàn)難度大、技術(shù)要求高，要掌握有關(guān)技術(shù)和方法雖不是很困難的事，但要從一大批的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，經(jīng)過(guò)處理和分析，得出有意義、有價(jià)值的結(jié)果和結(jié)論，就顯得不那么容易，有許多需要注意和考慮的問(wèn)題，包括減少噪音，避免電極前端的污染，提高封接成功率，具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還需要考慮如何選取記錄模式，為記錄特定離子電流如何選擇電極內(nèi)、外液，如何選擇阻斷劑、激動(dòng)劑，如何進(jìn)行正確的數(shù)據(jù)采集等許多更為復(fù)雜的問(wèn)題，還需在科研實(shí)踐中不斷地探索和解決。合肥醫(yī)學(xué)膜片鉗成像

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