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膜片钳实验中电极制备之在电极前端涂以硅酮树脂(sylgard),其目的是为了降低电极与灌流液之间的电容,并形成一个亲水界面。经此处理后,上述电容可由6~8pF减少到1pF以下。硅酮树脂对形成Giga?鄄seals无影响,但可减少本底噪音,对单通道记录很重要。在进行全细胞记录时,不用硅酮树脂也可以得到满意的效果,通常微电极在涂抹硅酮树脂后再进行抛光,但较好是在涂抹后一小时内抛光,否则很难改变电极尖锐端的形状。全自动膜片钳在药物筛选中的应用:全自动膜片钳技术一个重要的应用方向是检测早期药物化合物对hERG的毒副作用。hERG通道产生的电流是心室复极中较重要的电流。通道被药物后抑制直接导致LongQT综合症,很可能演变成尖锐端扭转型室性心动过速,心室纤颤,直至猝死。目前发现几乎所有的临床药物所至的LQT或者TdP都作用于hERG,且导致hERG抑制的药物在化学结构上没有明显的共性,从而很难预测,只有通过实验的方式给予解决。全自动膜片钳系统技术指标:操作简单,全过程可自动化。黄山神经生物学膜片钳成像网站

膜片钳电生理技术服务:膜片钳技术的建立,对生物学科学特别是神经科学是一资有重大意义的变革。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。些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,阻碍人们很全认识能力的弊端。由于电极与细胞膜的高阻封接,在电极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,就替代单一离子通道电流。膜片钳技术的基本原理是通过负反馈使得膜电位与指令电压相等,在电压钳制的条件下记录膜电流。宁波药理学实用膜片钳应用为了测量在不同药物对细胞中的离子通道的影响,通常需要在膜片钳实验中实施灌流。

膜片钳技术之全细胞记录的实验流程:(1)仔细检查实验系统各仪器间的线路连接。(2)依次打开各仪器的电源开关和实验软件,检查各参数的初始设置。(3)将样品置于倒置显微镜的载物台上。(4)电极安装。(5)偏移电位的补偿和电极电阻的测定:在微操纵器控制下使微电极进入浴液,电流基线通常会立刻漂离零位,若此时处于VC模式,在维持电压为零时,通过调节偏移电位补偿,使电流基线等于零,此时可见基线上叠加有响应电流方波。(6)细胞封接。(7)电极电容补偿:若无特殊要求,一般将保持电位设为受试细胞静息电位平均值。
膜片钳技术之全细胞记录的实验流程:(1)破膜:加大微电极内的负压将细胞膜吸破,此时可见时间常数较大的全细胞膜电容电流的出现,以及方波电流的轻微加大。①可用嘴吸;②也可用注射器施加负压;③还可以在施加负压的基础上进行电击穿来破膜。若只用电击穿破膜,形成的入口电阻Ra较大。(2)细胞破膜后,若所用浴液的渗透压比电极内液的渗透压略高,则应该将所施加的负压力在几秒内或几十秒内去掉;反之,适当保留一点负压对破膜状态及细胞的稳定更有利。(3)全细胞膜电容补偿:调节全细胞膜电容补偿板块中的Cm和Rs进行膜电容电流补偿,使输出电流信号中细胞膜电容电流成分消失或变至较小。(4)串联电阻补偿:打开串联电阻补偿键,调节串联电阻补偿至不产生震荡为度。(5)漏减调节。(6)正式进入标本细胞的检测。膜片钳使用的注意事项:安装玻璃微电极时,电极应与银丝平行,防止刮蹭银丝电极。

膜片钳的应用:对药物作用机制的研究:在通道电流记录中,可分别于不同时间、不同部位(膜内或膜外)施加各种浓度的药物,研究它们对通道功能的可能影响,了解那些选择性作用于通道的药物影响人和动物生理功能的分子机理。这是膜片钳技术应用较普遍的领域,既有对西药药物机制的探讨,也普遍用在重要药理的研究上。如开丽等报道细胞贴附式膜片钳单通道记录法观测到人参二醇组皂苷可抑制正常和“缺血”诱导的大鼠大脑皮层神经元L-型钙通道的开放,从而减少钙内流,对缺血细胞可能有保护作用。陈龙等报道采用细胞贴附式单通道记录法发现乌头碱对培养的Wistar大鼠心室肌细胞L-型钙通道有阻滞作用。膜片钳使用的注意事项:浴槽及灌流系统用毕请及时清洗,防止长菌影响实验。细胞生物学脑定位膜片钳原理
膜片钳使用的注意事项:玻璃微电极需先用甲醇浸泡,再用酒精灯微烧两端,使其平滑。黄山神经生物学膜片钳成像网站
膜片钳的数据如何处理:穿孔膜片(perforated patch)是为克服常规全细胞模式的胞质渗漏问题,有学者将与离子亲和的制霉菌素或二性霉素b经微电极灌流到含有类甾醇的细胞膜上,形成只允许一价离子通过的孔,用此法在膜片上做很多导电性孔道,借此对全细胞膜电流进行记录。由于此模式的胞质渗漏极为缓慢,局部串联阻抗较常规全细胞模式高,所以钳制速度很慢,也称为缓慢全细胞模式。它适合于小细胞的电压钳位,对于直径大于30μm的细胞很难实现钳位。不足之处是由于电极与细胞间交换快,细胞内环境很容易破坏,因此记录所用的电极液应与胞浆主要成分相同,如高k+,低na+和ca2+及一定的缓冲成分和能量代谢所需的物质。黄山神经生物学膜片钳成像网站
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