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金華神經(jīng)生物學(xué)腦定位膜片鉗原理及步驟

來源: 發(fā)布時間:2023年05月05日

一種電生理膜片鉗灌流裝置的制造方法:為了測量在不同藥物對細(xì)胞中的離子通道的影響,通常都需要在膜片鉗實驗中實施灌流。例如,需要檢驗?zāi)撤N是否對某種離子通道的影響,則需要在細(xì)胞封接后記錄電流數(shù)據(jù),然后通過在細(xì)胞周圍快速給藥再次記錄電流數(shù)據(jù)即可對比數(shù)據(jù)判斷該對離子通道的影響。以往多采用橡皮泥等簡單設(shè)備固定灌流管進(jìn)行實驗,經(jīng)常出現(xiàn)灌流管固定不良影響實驗的情況,也有精密的灌流裝置,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且成本非常高。膜片鉗和電壓鉗的區(qū)別:電位固定的細(xì)胞膜面積不同,進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同。金華神經(jīng)生物學(xué)腦定位膜片鉗原理及步驟

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膜片鉗系統(tǒng)有如下應(yīng)用局限性(1)光能應(yīng)用于懸浮細(xì)胞的紀(jì)錄,因此大部分的紀(jì)錄對象為化細(xì)胞,而對于需要貼壁生長的大多數(shù)正常細(xì)胞,現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)就無法紀(jì)錄;(2)在紀(jì)錄對象上,目前的膜片鉗系統(tǒng)只能紀(jì)錄胞膜形狀平整飽滿的細(xì)胞,大部分是工具細(xì)胞如化細(xì)胞,此類細(xì)胞有比較強的細(xì)胞膜可以禁得起各種人為操作,而許多具有研究價值的細(xì)胞(例如元代培養(yǎng)的神經(jīng)元)胞膜較弱容易破裂,且胞體表面不規(guī)整,現(xiàn)有的自動膜片鉗系統(tǒng)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(jì)錄系統(tǒng)來解決以上問題。金華神經(jīng)生物學(xué)腦定位膜片鉗原理及步驟膜片鉗實驗要從一大批的實驗數(shù)據(jù)中,經(jīng)過處理和分析,得出有意義、有價值的結(jié)果和結(jié)論。

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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(zhì)分子對相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實驗技術(shù)。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(jīng)或肌細(xì)胞的膜接觸,之后對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形成緊密的封接,它的電阻能夠達(dá)到數(shù)個或數(shù)十個千兆歐,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,因此封接范圍內(nèi)細(xì)胞膜光有少數(shù)離子通道。

膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用:它是作者在\"膜片鉗技術(shù)及其應(yīng)用\"領(lǐng)域所進(jìn)行的研究工作的總結(jié),同時也吸取了國際上的先進(jìn)技術(shù)和新近的研究成果。內(nèi)容包括:細(xì)胞電生理與膜片鉗技術(shù),膜片鉗系統(tǒng)的組建及實驗技術(shù)概要,膜片鉗放大器原理與低噪聲設(shè)計,單通道和全細(xì)胞電流記錄技術(shù),數(shù)據(jù)采集和分析,細(xì)胞分泌活動的膜電容監(jiān)測技術(shù)和安培測量技術(shù),細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的測量及鈣庫特性,腦切片膜片鉗技術(shù),心肌細(xì)胞的藥理特性和植物細(xì)胞的離子通道特性。全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):外灌流時間常數(shù):~200ms;內(nèi)灌流時間常數(shù):~2s。

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膜片鉗的技術(shù)原理:膜片鉗技術(shù)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(xì)胞膜通過負(fù)壓吸引封接起來,由于電極尖銳端與細(xì)胞膜的高阻封接,在電極尖銳端籠罩下的那片膜事實上與膜的其他部分從電學(xué)上隔離,因此,此片膜內(nèi)開放所產(chǎn)生的電流流進(jìn)玻璃吸管,用一個極為敏感的電流監(jiān)視器(膜片鉗放大器)測量此電流強度,就表示單一離子通道電流。膜片鉗技術(shù)的建立,對生物學(xué)科學(xué)特別是神經(jīng)科學(xué)是一具有重大意義的變革。這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜單一的(或多個)的離子通道分子活動的技術(shù)。此技術(shù)的出現(xiàn)自然將細(xì)胞水平和分子水平的生理學(xué)研究聯(lián)系在一起,同時又將神經(jīng)科學(xué)的不同分野必然地融匯在一起,改變了既往各個分野互不聯(lián)系、互不滲透,阻礙人們?nèi)空J(rèn)識能力的弊端。用膜片鉗技術(shù)可以直接觀察和分辨單離子通道電流及其開閉時程。金華神經(jīng)生物學(xué)腦定位膜片鉗原理及步驟

全自動膜片鉗系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo):操作簡單,全過程可自動化。金華神經(jīng)生物學(xué)腦定位膜片鉗原理及步驟

膜片鉗的應(yīng)用:對藥物作用機制的研究:在通道電流記錄中,可分別于不同時間、不同部位(膜內(nèi)或膜外)施加各種濃度的藥物,研究它們對通道功能的可能影響,了解那些選擇性作用于通道的藥物影響人和動物生理功能的分子機理。這是膜片鉗技術(shù)應(yīng)用較普遍的領(lǐng)域,既有對西藥藥物機制的探討,也普遍用在重要藥理的研究上。如開麗等報道細(xì)胞貼附式膜片鉗單通道記錄法觀測到人參二醇組皂苷可抑制正常和“缺血”誘導(dǎo)的大鼠大腦皮層神經(jīng)元L-型鈣通道的開放,從而減少鈣內(nèi)流,對缺血細(xì)胞可能有保護(hù)作用。陳龍等報道采用細(xì)胞貼附式單通道記錄法發(fā)現(xiàn)烏頭堿對培養(yǎng)的Wistar大鼠心室肌細(xì)胞L-型鈣通道有阻滯作用。金華神經(jīng)生物學(xué)腦定位膜片鉗原理及步驟

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