膜片鉗技術——打開細胞電生理之門：定義：膜片鉗技術被稱為研究離子通道的“金標準”，是一種基于電工學和電化學原理的分析手段，可以通過檢測細胞的電信號(電生理性質)來研究化學物質、電、機械力等刺激因素對細胞功能的影響，從而幫助揭示細胞在生命活動中的化學和生物學機制。原理：膜片鉗技術是用玻璃微電極吸管把只含1-3個離子通道、面積為幾個平方微米的細胞膜通過負壓吸引封接起來，由于電極與細胞膜的高阻封接，在電極籠罩下的那片膜事實上與膜的其他部分從電學上隔離，因此，此片膜內開放所產生的電流流進玻璃吸管，用一個極為敏感的電流監視器（膜片鉗放大器）測量此電流強度，就替代單一離子通道電流。使用膜片鉗全細胞記錄技術觀察拮抗劑對煙堿受體激動劑量效曲線的影響，來確定其作用的動力學特征。嘉興醫學膜片鉗電生理技術

膜片鉗系統有如下應用局限性(1)光能應用于懸浮細胞的紀錄，因此大部分的紀錄對象為化細胞，而對于需要貼壁生長的大多數正常細胞，現有的自動膜片鉗系統就無法紀錄；(2)在紀錄對象上，目前的膜片鉗系統只能紀錄胞膜形狀平整飽滿的細胞，大部分是工具細胞如化細胞，此類細胞有比較強的細胞膜可以禁得起各種人為操作，而許多具有研究價值的細胞(例如元代培養的神經元)胞膜較弱容易破裂，且胞體表面不規整，現有的自動膜片鉗系統難以派上用場。因此，迫切需要一種新型的全自動膜片鉗電生理紀錄系統來解決以上問題。嘉興醫學膜片鉗電生理技術全自動膜片鉗系統技術指標：極大的減少了噪聲源，記錄數據的電噪音很低。

膜片鉗技術基本原理與特點：又由于玻璃微電極管徑很小，其下膜面積光約1 μm2，在這么小的面積上離子通道數量很少，一般只有一個或幾個通道，經這一個或幾個通道流出的離子數量相對于整個細胞來講很少，可以忽略，也就是說電極下的離子電流對整個細胞的靜息電位的影響可以忽略，那么，只要保持電極內電位不變，則電極下的一小片細胞膜兩側的電位差就不變，從而實現電位固定另外，高阻封接技術還很大降低了電流記錄的背景噪聲，從而戲劇性地提高了時間、空間及電流分辨率，如時間分辨率可達10 μs、空間分辨率可達1平方微米及電流分辨率可達10-12 A。

膜片鉗只適用于藥物的初篩和二次篩選，且對樣本有很高的選擇性，而傳統的膜片鉗技術可適用于各種樣本，應用范圍廣，能夠分析檢測所有的離子通道類型，同時能夠分析離子通道的動力學特征。因此目前，傳統膜片鉗技術仍然是不可替代的。在進行膜片鉗實驗時，玻璃電極給負壓并吸住細胞，形成高阻封接，破膜，給藥，記錄數據的過程，都需要細胞保持比較好的活性狀態，才能更加高效的獲得有效數據。因此細胞的穩定性就成了評估樣品好壞的關鍵。膜片鉗技術是一種記錄通過離子通道的離子電流來反映細胞膜上離子通道分子活動的技術。膜片鉗和電壓鉗的區別：膜電位固定的方法不同。

在進行細胞吸附式膜片鉗記錄時，一般來說，我們通過電壓鉗（voltageclamp,VC）模式將細胞膜電位維持在-60mV（大多數脊椎動物神經元的靜息膜電位），從而保證通過電極尖銳端的電流即為跨膜離子流。一般來說，細胞吸附式膜片鉗可以作為對照來驗證其他單通道記錄構型下通道活動的改變情況，也可以用來檢測化學物質引起的通道的和活動/對通道活動的影響是否經過胞內信使的介導。這里有一點需要注意，每個待研究細胞的Em都會有輕微的差異，因此我們在分析cell-attached的數據的時候，需要拿出事先記錄好的Em，一般有三種方法:用胞內記錄或全細胞記錄的方法，獲得一個平均Em；在實驗結束時，patch破裂，在電流為0的情況下記錄到的電勢就為Em;結合離子通道的其他數據來反向推算Em。膜片鉗使用操作注意：不得在本機電腦下載別的軟件，拷數據時需用實驗室配置的U盤。嘉興醫學膜片鉗電生理技術

膜片鉗放大器工作模式可以是電壓鉗，也可以是電流鉗。嘉興醫學膜片鉗電生理技術

膜片鉗技術的基本原理和方法：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，由于電性能隔離與微電極的相對低電阻（1～5MΩ），只要對微電極施以電壓就能對膜片進行鉗制，從微電極引出的微小離子電流通過高分辨、低噪聲、高保真的電流-電壓轉換放大器輸送至電子計算機進行分析處理。膜片鉗技術實現的關鍵是建立高阻抗封接，并能通過特定的記錄儀器反映這些變化。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。嘉興醫學膜片鉗電生理技術

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