膜片钳技术的基本原理是通过负反馈使得膜电位与指令电压相等,在电压钳制的条件下记录膜电流。上面是电阻反馈式膜片钳放大器的电路示意图。A1为一极高输入阻抗、极低噪声的场效应管运算放大器,由于A1极高的开环增益使得两个输入端的电压几乎完全相等,使用膜片钳全细胞记录技术观察拮抗剂对烟碱受体激动剂量效曲线的影响,从而实现电压钳制。Rf为一数值可切换的反馈电阻,分别对应于不同的电流记录范围,其中高值反馈电阻具有极高的电阻和极低的杂散电容,是决定放大器单通道记录性能的基本元件。膜片钳技术的建立,对生物学科学特别是神经科学是一资有重大意义的变革。厦门药理学膜片钳技术
膜片钳操作实验:标本制备根据研究目的的不同,可采用不同的细胞组织,如心肌细胞、平滑肌细胞、细胞等,现在几乎可对各种细胞进行膜片钳的研究。对所采用的细胞,必须满足实验要求,一般多采用酶解分离法,也可采用细胞培养法;另外,由于与分子生物学技术的结合,现在也运用分子克隆技术表达不同的离子通道,如利用非洲爪蟾卵母细胞表达外源性基因等。电极在实验前要灌注电极液,由于电极较细,因此在充灌前,电极内液要用0.2 μm的滤膜进行过滤。一般电极充灌可分灌尖(tipfilling)和后充两步灌尖时将电极浸入内液中5s即可。嘉兴全自动电生理膜片钳供应商膜片钳使用的注意事项:先开放大器,后开软件;先关软件,后关放大器。
膜片钳在通道研究中的重要作用:对离子通道生理与病理情况下作用机制的研究:通过对各种生理或病理情况下细胞膜某种离子通道特性的研究,了解该离子的生理意义及其在疾病过程中的作用机制。如对钙离子在脑缺血神经细胞损害中作用机制的研究表明,缺血性脑损害过程中,Ca2+ 介导现象起非常重要的作用,缺血缺氧使Ca2+通道开放,过多的Ca2+进入细胞内就出现Ca2+超载,导致神经元及细胞膜损害,膜转运功能障碍,严重的可使神经元坏死。
膜片钳技术及其应用:它是作者在\"膜片钳技术及其应用\"领域所进行的研究工作的总结,同时也吸取了国际上的先进技术和新近的研究成果。内容包括:细胞电生理与膜片钳技术,膜片钳系统的组建及实验技术概要,膜片钳放大器原理与低噪声设计,单通道和全细胞电流记录技术,数据采集和分析,细胞分泌活动的膜电容监测技术和安培测量技术,细胞内钙离子浓度的测量及钙库特性,脑切片膜片钳技术,心肌细胞的药理特性和植物细胞的离子通道特性。内面向外式膜片细胞内外和电极内的溶液均可调控。
膜片钳实验常见问题及解决方法:膜片钳技术是电生理记录的常用手段,目前在科学研究中使用越来越普遍。但在具体膜片钳实验操作的过程中,总会遇到各种各样的问题,对实验人员造成很多困扰。本次讲座主要从实验角度出发,以简单,实用的原则,着重讲解实验中遇到的各种问题,以及解决方法。从选择实验样本开始,按照一般实验进行的顺序,逐步延伸,一直到如何搭建自己个性化的膜片钳系统,使大家对膜片钳的基础知识以及膜片钳实验中遇到的各种典型问题及解决办法有系统的了解。膜片钳系统有如下应用局限性:细胞有比较强的细胞膜可以禁得起各种人为操作。厦门药理学膜片钳技术
膜片钳使用操作流程及注意事项:凡是在本平台使用仪器的同学必须履行实验室相关要求。厦门药理学膜片钳技术
膜片钳系统有如下应用局限性(1)光能应用于悬浮细胞的纪录,因此大部分的纪录对象为化细胞,而对于需要贴壁生长的大多数正常细胞,现有的自动膜片钳系统就无法纪录;(2)在纪录对象上,目前的膜片钳系统只能纪录胞膜形状平整饱满的细胞,大部分是工具细胞如化细胞,此类细胞有比较强的细胞膜可以禁得起各种人为操作,而许多具有研究价值的细胞(例如元代培养的神经元)胞膜较弱容易破裂,且胞体表面不规整,现有的自动膜片钳系统难以派上用场。因此,迫切需要一种新型的全自动膜片钳电生理纪录系统来解决以上问题。厦门药理学膜片钳技术