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全自动电生理膜片钳原理及步骤

来源: 发布时间:2023年05月28日

膜片钳电生理技术服务实验流程之标本制备和膜片钳实验系统: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、肿瘤细胞等,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。膜片钳实验系统:根据不同的电生理实验要求,可以组建不同的实验系统,但有若干共同的基本部件,包括机械部分(防震工作台、屏蔽罩、仪器设备架)、光学部分(显微镜、视频监视器、单色光系统)、电子部件(膜片钳放大器、刺激器、数据采集设备、计算机系统)和微操纵器。膜片钳实验要从一大批的实验数据中,经过处理和分析,得出有意义、有价值的结果和结论。全自动电生理膜片钳原理及步骤

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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。杭州神经生物学实用膜片钳研究方案膜片钳技术的应用范围:膜片钳技术在通道中的研究。

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膜片钳技术基本原理与特点:高阻封接技术还很大降低了电流记录的背景噪声,从而戏剧性地提高了时间、空间及电流分辨率,如时间分辨率可达10 μs、空间分辨率可达1平方微米及电流分辨率可达10-12 A。影响电流记录分辨率的背景噪声除了来自于膜片钳放大器本身外,比较主要还是信号源的热噪声。一般只有一个或几个通道,经这一个或几个通道流出的离子数量相对于整个细胞来讲很少,可以忽略,也就是说电极下的离子电流对整个细胞的静息电位的影响可以忽略,那么,只要保持电极内电位不变,则电极下的一小片细胞膜两侧的电位差就不变,从而实现电位固定。

膜片钳实验中电极制备的要求:合格的膜片微电极是成功封接细胞膜的基本条件。要成功的封接细胞膜需要两方面的因素保证,一是设法造成干净的细胞膜表面,二是制成合格的电极。首先要选择适当的玻璃毛细管,其材料可使用软质玻璃(苏打玻璃、电石玻璃)或硬质玻璃(硼硅玻璃、铝硅玻璃、石英玻璃)。软玻璃电极常用于作全细胞记录,硬质玻璃因导电率低、噪声小而常用于离子单通道记录。膜片微电极是将玻璃毛细管用电极拉制仪拉制而成的,制作分三步进行:一是分两次拉制;第二步是在电极前端涂以硅酮树脂(sylgard);第三步是抛光。用膜片钳技术可以直接观察和分辨单离子通道电流及其开闭时程。

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膜片钳在通道研究中的重要作用:用膜片钳技术可以直接观察和分辨单离子通道电流及其开闭时程、区分离子通道的离子选择性、同时可发现新的离子通道及亚型,并能在记录单细胞电流和全细胞电流的基础上进一步计算出细胞膜上的通道数和开放概率,还可以用以研究某些胞内或胞外物质对离子通道开闭及通道电流的影响等。同时用于研究细胞信号的跨膜转导和细胞分泌机制。结合分子克隆和定点突变技术,膜片钳技术可用于离子通道分子结构与生物学功能关系的研究。膜片钳和电压钳的区别:电位固定的细胞膜面积不同,进而所研究的离子通道数目不同。宁波神经生物学离子通道设计公司

全自动膜片钳系统技术指标:实验迅速,通量高。一般每天可达到50个实验数据左右。全自动电生理膜片钳原理及步骤

膜片钳的技术原理:膜片钳技术是用玻璃微电极吸管把只含1-3个离子通道、面积为几个平方微米的细胞膜通过负压吸引封接起来,由于电极尖锐端与细胞膜的高阻封接,在电极尖锐端笼罩下的那片膜事实上与膜的其他部分从电学上隔离,因此,此片膜内开放所产生的电流流进玻璃吸管,用一个极为敏感的电流监视器(膜片钳放大器)测量此电流强度,就表示单一离子通道电流。膜片钳技术的建立,对生物学科学特别是神经科学是一具有重大意义的变革。这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的(或多个)的离子通道分子活动的技术。此技术的出现自然将细胞水平和分子水平的生理学研究联系在一起,同时又将神经科学的不同分野必然地融汇在一起,改变了既往各个分野互不联系、互不渗透,阻碍人们全部认识能力的弊端。全自动电生理膜片钳原理及步骤

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