膜片钳法的各种模式:膜外面向内模式:从全细胞模式将膜片微电极向上提起可得到切割分离的膜片,由于它的细胞膜内侧面面对膜片微电极腔内液,膜外面自然封闭而对外,所以这个模式被称为莫外面向内模式。开放细胞吸附膜内面向外模式:将细胞吸附模式的膜片以外的某部位的胞膜进行机械地破坏,经破坏孔调控细胞内液并在细胞吸附状态下进行内面向外的单一离子通道记录。穿孔囊泡膜外面向外模式:从穿孔膜片模式将膜片微电极向上提起,便在微电极尖锐端处形成一个膜囊泡,如果条件较好,此膜囊泡内不只有细胞质因子还可有线粒体等细胞器存在。膜片钳技术可用于研究特殊制备的巨型球状体中的细菌离子通道。全自动实用膜片钳服务
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。全自动实用膜片钳服务膜片钳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。
膜片钳技术之全细胞记录的优点:与传统的细胞内记录相比,全细胞记录也有很多好处,比如电极尖锐端开口较大,电阻只2~20MΩ,易于进行电压/电流钳制,噪声很大程度下降,电极电压降也变得很小,补偿非常容易。与单通道记录相比,单通道记录无法获得整个细胞的功能变化信息,而全细胞记录(尤其是脑片或在体记录)所获信息则能反映细胞功能(甚至细胞之间信息传递)的改变,加之易于更换细胞外液,所以,全细胞记录更适用于对离子通道的药理学研究,即加各种通道blocker啦,激动剂啦之类的。
膜片钳记录的几种形式:内面向外膜片(inside-out patch) 高阻封接形成后,在将微管电极轻轻提起,使其与细胞分离,电极端形成密封小泡,在空气中短暂暴露几秒钟后,小泡破裂再回到溶液中就得到“内面向外”膜片。此时膜片两侧的膜电位由固定电位和电压脉冲控制。浴槽电位是地电位,膜电位等于玻管电位的负值。如放大器的电流监视器输出是非反向的,则输出将与膜电流(Im)的负值相等。外面向外膜片(out-side patch) 高阻封接形成后,继续以负压抽吸,膜片破裂再将玻管慢慢地从细胞表面垂直地提起,断端游离部分自行融合成脂质双层,此时高阻封接仍然存在。而膜外侧面接触浴槽液。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。
膜片钳使用的注意事项:1.为了防止尘埃、静电伤害机器,每天做实验前请用清水拖地。2.拉制仪使用前需预热15-30min。3.银丝电极及地线发白时,请先用砂纸轻微打磨,再浸入新鲜的次氯酸钠溶液镀氯化银,如果银丝电极30min未变黑,则考虑更换次氯酸钠。4.先开放大器,后开软件;先关软件,后关放大器。5.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。6.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(包括地线),在取放细胞片时请关闭放大器。膜片钳技术用特制的玻璃微吸管吸附于细胞表面,使之形成10~100MΩ的高阻封接,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。膜片钳使用的注意事项:为了防止尘埃、静电伤害机器,每天做实验前请用清水拖地。在大多数膜片钳实验,要求所有实验仪器及设备均具有良好的机械稳定性。上海医学膜片钳成像方案
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。全自动实用膜片钳服务
膜片钳的数据如何处理:全细胞式膜片方式使细胞内与浴槽之间的漏流极少。电极本身阻抗(1~10mω)与细胞封接后的阻抗相比较低,这种低接触阻抗使单管电压钳容易实现。电极管内与细胞之间弥散交换与平衡快,因而容易控制细胞内液的成分。细胞钳记录的是许多通道的平均电流,有利于综合分析。如果有目的地将膜电位钳制在某一程度,可做到选择性抑制某些通道的活性而只记录某种通道电流的总和,并可在同一细胞上观察几种不同通道的情况。通过改变内部介质,如改变电极液成分,或在电极液中加入所需药物,通过渗透很快改变胞浆成分并达到平衡,该手段在全细胞记录中广泛应用。全自动实用膜片钳服务
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