膜片鉗使用的注意事項: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分子對相應離子通透難易程度等特性的一種實驗技術。它的基本原理是以一個光潔,直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經或肌細胞的膜接觸,之后對微電極另一端開口處施加適當的負壓用電極的纖細開口將與電極接觸的那一小片膜輕度吸入,如此在微電極開口處的玻璃邊沿以及這一小片膜周邊會形成緊密的封接,它的電阻能夠達到數個或數十個千兆歐,這世界上就是在化學上完全隔離了吸附在微電極開口處的那一片膜同膜的其余部分,通過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相關聯。膜片鉗技術用特制的玻璃微吸管吸附于細胞表面,使之形成10~100MΩ的高阻封接,被孤立的小膜片面積為微米數量級,因此封接范圍內細胞膜光有少數離子通道。應用膜片鉗技術可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程。湖州神經生物學膜片鉗成像應用
膜片鉗技術是在電壓鉗技術基礎上發展起來的,電壓鉗是利用負反饋技術將膜電位在空間和時間上固定于某一測定值,以研究動作電位產生過程中膜的離子通透性與膜電位之間的依從關系。但電壓鉗只能研究一個細胞上眾多通道的綜合活動規律,而無法反映單個通道的活動特點,同時通過細胞內微電極引導記錄的離子通道電流其背景噪聲太大。膜片鉗使用的基本方法是,把經過加熱拋光的玻璃微電極在液壓推進器的操縱下,與清潔處理過的細胞膜形成高阻抗封接,導致電極內膜片與電極外的膜在電學上和化學上隔離起來。湖州神經生物學膜片鉗成像應用膜片鉗技術本質上也屬于電壓鉗范疇。
膜片鉗在通道研究中的重要作用:用膜片鉗技術可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程、區分離子通道的離子選擇性、同時可發現新的離子通道及亞型,并能在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎上進一步計算出細胞膜上的通道數和開放概率,還可以用以研究某些胞內或胞外物質對離子通道開閉及通道電流的影響等。同時用于研究細胞信號的跨膜轉導和細胞分泌機制。結合分子克隆和定點突變技術,膜片鉗技術可用于離子通道分子結構與生物學功能關系的研究。
膜片鉗在通道研究中的重要作用:對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究:通過對各種生理或病理情況下細胞膜某種離子通道特性的研究,了解該離子的生理意義及其在疾病過程中的作用機制。如對鈣離子在腦缺血神經細胞損害中作用機制的研究表明,缺血性腦損害過程中,Ca2+ 介導現象起非常重要的作用,缺血缺氧使Ca2+通道開放,過多的Ca2+進入細胞內就出現Ca2+超載,導致神經元及細胞膜損害,膜轉運功能障礙,嚴重的可使神經元壞死。膜片鉗系統有如下應用局限性:細胞有比較強的細胞膜可以禁得起各種人為操作。
膜片鉗技術是用于紀錄全細胞或個別細胞膜上離子信道電生理特性的研究方法,目的在于提供基礎研究知識與新藥開發時研究細胞電特性或小分子藥物對細胞膜上離子信道特性的影響,替開發標靶藥物提供一個測試平臺。傳統的細胞培養膜片鉗系統由人工操作,實驗人員在取得元代細胞(例如心肌細胞與神經元)后,將研究對象細胞養在玻片上,以手動方式將紀錄電極移動放置在胞體上方并壓到細胞膜上,此時紀錄電極在膜外溶液里的電阻大約為3-9 ΜΩ。膜片鉗技術是電生理記錄的常用手段,目前在科學研究中使用越來越普遍。湖州神經生物學膜片鉗成像應用
膜片鉗使用的注意事項:先開放大器,后開軟件;先關軟件,后關放大器。湖州神經生物學膜片鉗成像應用
膜片鉗電生理技術:神經元細胞膜上有離子通道,它們控制電荷流入和流出細胞,從而調節神經元激發。一種用于研究這些通道的生物物理學特性的極為有用的技術被稱為膜片鉗記錄。在這種方法中,神經科學家把拋光的玻璃微吸管置于細胞上通過吸力形成高電阻封接。這個過程分隔了一小"片"包含一種或多種離子通道的膜。通過微吸管中的電極,研究人員可以"鉗制"或控制膜的電屬性,這對分析通道活動很重要。該電極還能記錄跨膜電壓的變化,或離子通過膜的流動。湖州神經生物學膜片鉗成像應用
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