膜片钳技术在通道研究中的重要作用:利用膜片钳技术还可以用于药物在其靶受体上作用位点的分析。如神经元烟碱受体为配体门控性离子通道,膜片钳全细胞记录技术通过记录烟碱诱发电流,可直观地反映出神经元烟碱受体活动的全过程,包括受体与其激动剂和拮抗剂的亲和力,离子通道开放、关闭的动力学特征及受体的失敏等活动。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,来确定其作用的动力学特征。然后根据分析拮抗剂对受体失敏的影响,拮抗剂的作用是否有电压依赖性、使用依赖性等特点,可从功能上区分拮抗剂在烟碱受体上的不同作用位点,即判断拮抗剂是作用在受体的激动剂识别位点,离子通道抑或是其它的变构位点上。膜片钳放大器是整个实验系统中的中心,它可用来作单通道或全细胞记录。绍兴全自动膜片钳电生理技术服务
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。绍兴全自动膜片钳电生理技术服务电压钳技术主要是通过保持细胞跨膜电位不变,并迅速控制其数值。
膜片钳使用的基本方法是,把经过加热抛光的玻璃微电极在液压推进器的操纵下,与清洁处理过的细胞膜形成高阻抗封接,导致电极内膜片与电极外的膜在电学上和化学上隔离起来,由于电性能隔离与微电极的相对低电阻(1~5MΩ),只要对微电极施以电压就能对膜片进行钳制,从微电极引出的微小离子电流通过高分辨、低噪声、高保真的电流-电压转换放大器输送至电子计算机进行分析处理。膜片钳技术实现的关键是建立高阻抗封接,并能通过特定的记录仪器反映这些变化,因而,膜片钳实验室除了一般电生理实验所需的仪器外,还特需防震工作台、屏蔽罩、膜片钳放大器、三维液压操纵器、倒置显微镜、数据采集卡、数据记录和分析系统等。
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。被孤立的小膜片面积为微米数量级,因此封接范围内细胞膜光有少数离子通道。
膜片钳技术的基本原理和方法:膜片钳技术是在电压钳技术基础上发展起来的,电压钳是利用负反馈技术将膜电位在空间和时间上固定于某一测定值,以研究动作电位产生过程中膜的离子通透性与膜电位之间的依从关系。但电压钳只能研究一个细胞上众多通道的综合活动规律,而无法反映单个通道的活动特点,同时通过细胞内微电极引导记录的离子通道电流其背景噪声太大。膜片钳技术的优势是可利用负反馈电子线路,将微电极吸附的1μm2至几个平方微米细胞膜的电位固定在一定水平上,对通过通道的微小离子电流作动态或静态的观察。膜片钳使用的注意事项:非必须用到汞灯时请不要打开汞灯电源,打开后至少需1个小时才可关闭。绍兴全自动膜片钳电生理技术服务
膜片钳使用的注意事项:在放大器打开时不能用手、金属物品或其它导电的物品接触电极丝。绍兴全自动膜片钳电生理技术服务
膜片钳电生理纪录系统及记录方法:细胞膜由双层脂膜组成,具有密封绝缘的特性,因此当纪录 电极接触到细胞膜时电阻会开始上升,然后以人工方式对纪录电极内施加一个负压,可以让电极与胞膜之间吸附得更为紧密而电阻也会加速上升,当纪录电极的电阻达到千兆欧姆(Giga Ω)时,意味着细胞膜与电极之间几乎没有电流漏出,之后对电极内压力施以一个快速的负压将细胞膜吸破,这样纪录电极与细胞胞体之间会形成一个封闭的电容,此时就可以开始对细胞进行实验。绍兴全自动膜片钳电生理技术服务