膜片鉗技術(shù)的工作原理：膜片鉗技術(shù)是用于了解離了通道行為的通用型電生理工具，首先用微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細(xì)胞膜，然后以千兆歐姆以上的阻抗使電極尖銳端與細(xì)胞膜封接，通過吸破或者電破的方式使與電極尖開口處相接的細(xì)胞膜的小區(qū)域與其周圍區(qū)域在電學(xué)上分隔，然后細(xì)胞膜破裂，進(jìn)而對(duì)此區(qū)域上的離子通道的離子電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄的方法。該方法普遍應(yīng)用于神經(jīng)細(xì)胞，肌纖維細(xì)胞，心肌細(xì)胞及高表達(dá)單一通道的卵母細(xì)胞。主要用于監(jiān)測(cè)離子通道在正?；蛘呒膊顟B(tài)下如何表現(xiàn)，以及不同藥物、離子或其他分析物如何改變這些狀態(tài)。膜片鉗技術(shù)的建立，對(duì)生物科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一項(xiàng)具有重大意義的變革。這是一種通過離子通道記錄的離子電流來反映細(xì)胞膜單一的(或多個(gè))的離子通道活動(dòng)的技術(shù)。該技術(shù)的出現(xiàn)將生理學(xué)的細(xì)胞水平和分子水平聯(lián)系在一起，又將神經(jīng)科學(xué)的不同亞科融匯在一起，促進(jìn)了各個(gè)學(xué)科之間的聯(lián)系，加速了我們神經(jīng)科學(xué)的研究進(jìn)展，深入探討神經(jīng)活動(dòng)的機(jī)制研究。膜片鉗技術(shù)的應(yīng)用范圍：對(duì)藥物作用機(jī)制的研究。神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗原理及步驟

膜片鉗的數(shù)據(jù)如何處理：穿孔膜片(perforated patch)是為克服常規(guī)全細(xì)胞模式的胞質(zhì)滲漏問題,有學(xué)者將與離子親和的制霉菌素或二性霉素b經(jīng)微電極灌流到含有類甾醇的細(xì)胞膜上,形成只允許一價(jià)離子通過的孔,用此法在膜片上做很多導(dǎo)電性孔道,借此對(duì)全細(xì)胞膜電流進(jìn)行記錄。由于此模式的胞質(zhì)滲漏極為緩慢,局部串聯(lián)阻抗較常規(guī)全細(xì)胞模式高,所以鉗制速度很慢,也稱為緩慢全細(xì)胞模式。它適合于小細(xì)胞的電壓鉗位,對(duì)于直徑大于30μm的細(xì)胞很難實(shí)現(xiàn)鉗位。不足之處是由于電極與細(xì)胞間交換快,細(xì)胞內(nèi)環(huán)境很容易破壞,因此記錄所用的電極液應(yīng)與胞漿主要成分相同,如高k+,低na+和ca2+及一定的緩沖成分和能量代謝所需的物質(zhì)。神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗原理及步驟膜片鉗使用操作注意：在儀器使用以前及使用之后按按照使用時(shí)長(zhǎng)做好登記工作。

膜片鉗記錄的幾種形式：內(nèi)面向外膜片(inside-out patch)　高阻封接形成后，在將微管電極輕輕提起，使其與細(xì)胞分離，電極端形成密封小泡，在空氣中短暫暴露幾秒鐘后，小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片。此時(shí)膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位，膜電位等于玻管電位的負(fù)值。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的，則輸出將與膜電流(Im)的負(fù)值相等。外面向外膜片(out-side patch)　高阻封接形成后，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸，膜片破裂再將玻管慢慢地從細(xì)胞表面垂直地提起，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層，此時(shí)高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。

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)微電極另一端開口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓用電極的纖細(xì)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(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(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。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：軟件的功能全部，可按照操作者設(shè)定的參數(shù)方案自動(dòng)執(zhí)行實(shí)驗(yàn)。

膜片鉗電生理技術(shù)的記錄方式：全細(xì)胞記錄法，膜穿孔記錄法（perforatedpatchclamp），巨膜片鉗記錄法（giantmembranepatchclamp），松散封接記錄法（loosepatchclamp）等技術(shù)應(yīng)用：1.為了更換電極內(nèi)液和從電極內(nèi)施加藥物，發(fā)展了微電極內(nèi)灌技術(shù)（micropipetteperfusiontechnique）2.在研究細(xì)胞間的縫隙連接（gapjunction）通路時(shí)，發(fā)展了雙膜片鉗記錄法（doublepatchrecording）3.將富含神經(jīng)遞質(zhì)受體的游離膜片鉗靠近突觸部位，可檢測(cè)遞質(zhì)釋放和突觸活動(dòng)，這一技術(shù)稱為膜片鉗探針技術(shù)（detector-patchtechnique）4.將特異的膜片探針插入卵母細(xì)胞，可檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)第二信使含量，此為膜片填塞技術(shù)（patchcrammingtechnique）5.為研究細(xì)胞的胞吞與胞吐機(jī)制，發(fā)展了膜電容測(cè)定法（membranecapacitancemeasurement）。全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：信號(hào)準(zhǔn)確，噪聲少，使用了先進(jìn)的微型“法拉第板”替代傳統(tǒng)的“法拉第籠”。溫州細(xì)胞生物學(xué)膜片鉗方案

全自動(dòng)膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：藥液交換非常迅速，作用時(shí)間快。神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗原理及步驟

膜片鉗實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：根據(jù)不同的電生理實(shí)驗(yàn)要求，可以組建不同的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，但有若干共同的基本部件，包括機(jī)械部分（防震工作臺(tái)、屏蔽罩、儀器設(shè)備架）、光學(xué)部分（顯微鏡、視頻監(jiān)視器、單色光系統(tǒng)）、電子部件（膜片鉗放大器、刺激器、數(shù)據(jù)采集的設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）和微操縱器在大多數(shù)膜片鉗實(shí)驗(yàn)，要求所有實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備均具有良好的機(jī)械穩(wěn)定性，以使微電極與細(xì)胞膜之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)盡可能小。防震工作臺(tái)放置倒置顯微鏡和與之固定連接的微操縱器，其他設(shè)備置于臺(tái)外。屏蔽罩由銅絲網(wǎng)制成，接地以防止周圍環(huán)境的雜散電場(chǎng)對(duì)膜片鉗放大器的探頭電路的干擾。儀器設(shè)備架要靠近工作臺(tái)，便于測(cè)量?jī)x器與光學(xué)儀器配接。神經(jīng)生物學(xué)膜片鉗原理及步驟

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