膜片鉗的基本原理則是利用負反饋電子線路,將微電極前列所吸附的一個至幾個平方微米的細胞膜的電位固定在一定水平上,對通過通道的微小離子電流作動態或靜態觀察,從而研究其功能。膜片鉗技術實現膜電流固定的關鍵步驟是在玻璃微電極前列邊緣與細胞膜之間形成高阻密封,其阻抗數值可達10~100GΩ(此密封電阻是指微電極內與細胞外液之間的電阻)。由于此阻值如此之高,故基本上可看成絕緣,其上之電流可看成零,形成高阻密封的力主要有氫健、范德華力、鹽鍵等。此密封不僅電學上近乎絕緣,在機械上也是較牢固的。又由于玻璃微電極前列管徑很小,其下膜面積只約1μm2,在這么小的面積上離子通道數量很少,一般只有一個或幾個通道,經這一個或幾個通道流出的離子數量相對于整個細胞來講很少,可以忽略,也就是說電極下的離子電流對整個細胞的靜息電位的影響可以忽略,那么,只要保持電極內電位不變,則電極下的一小片細胞膜兩側的電位差就不變,從而實現電位固定。膜片鉗技術實現了小片膜的孤立和高阻封接的形成。德國雙電極膜片鉗離子電流
膜片鉗技術∶從一小片(約幾平方微米)膜獲取電子學方面信息的技術,即保持跨膜電壓恒定——電壓鉗位,從而測量通過膜離子電流大小的技術。通過研究離子通道的離子流,從而了解離子運輸、信號傳遞等信息。基本原理:利用負反饋電子線路,將微電極前列所吸附的一個至幾個平方微米的細胞膜的電位固定在一定水平上,對通過通道的微小離子電流作動態或靜態觀察,從而研究其功能。研究離子通道的一種電生理技術,是施加負壓將玻璃微電極的前列(開口直徑約1μm)與細胞膜緊密接觸,形成高阻抗封接,可以精確記錄離子通道微小電流。能制備成細胞貼附、內面朝外和外面朝內三種單通道記錄方式,以及另一種記錄多通道的全細胞方式。膜片鉗技術實現了小片膜的孤立和高阻封接的形成,由于高阻封接使背景噪聲水平**降低,相對地增寬了記錄頻帶范圍,提高了分辨率。另外,它還具有良好的機械穩定性和化學絕緣性。而小片膜的孤立使對單個離子通道進行研究成為可能。日本腦片膜片鉗哪家好膜片鉗技術,讓離子通道研究變得更加準確與高效!
與藥物作用有關的心肌離子通道,心肌細胞通過各種離子通道對膜電位和動作電位穩態的維持而保持正常的功能。近年來,國外學者在人類心肌細胞離子通道特性的研究中取得了許多進展,使得心肌藥理學實驗由動物細胞模型向人心肌細胞成為可能。對離子通道生理與病理情況下作用機制的研究,通過對各種生理或病理情況下細胞膜某種離子通道特性的研究,了解該離子的生理意義及其在疾病過程中的作用機制。如對鈣離子在腦缺血神經細胞損害中作用機制的研究表明,缺血性腦損害過程中,Ca2+介導現象起非常重要的作用,缺血缺氧使Ca2+通道開放,過多的Ca2+進入細胞內就出現Ca2+超載,導致神經元及細胞膜損害,膜轉運功能障礙,嚴重的可使神經元壞死。
離子通道結構研究∶目前,絕大多數離子通道的一級結構得到了闡明但根本的還是要搞清楚各種離子通道的三維結構,在這方面,美國的二位科學家彼得阿格雷和羅德里克麥金農做出了一些開創性的工作,他們到用X光繞射方法得到了K離子通道的三維結構,二位因此獲得2003年諾貝系化學獎。有關離子通道結構不是本PPT的重點,可參考楊寶峰的和Hill的 膜片鉗技術實現了小片膜的孤立和高阻封接的形成,由于高阻封接使背景噪聲水平降低,相對地增寬了記錄頻帶范圍,提高了分辨率。另外,它還具有良好的機械穩定性和化學絕緣性。而小片膜的孤立使對單個離子通道進行研究成為可能。單通道電流1.典型的單通道電流呈一種振幅相同而持續時間不等的脈沖樣變化。他有兩個電導水平,即O和1,分別對應通道的關閉和開效狀態。2.有的矩形脈沖簇狀發放時,通道電流不在同一水平,可以明顯觀察到不同數目離子通道所形成的電流臺階,從而可推斷出被測膜片的通道數目。3.有的通道可記錄到圓滑型和方波形兩種形式。4.有些通道開放活動是持續開放,中間被閃動樣的關閉所中斷,形成burst開放。有些通道開放活動是簇狀開放與短期平靜交替出現,形成簇狀發放串(Cluster)由通道蛋白介導的膜電導構成了膜反應的主動成分,它的電流電壓關系是非線性的。芬蘭雙分子層膜片鉗參數 膜片鉗的膜電容檢測與碳纖電極電化學檢測聯合運用的技術。德國雙電極膜片鉗離子電流 在大多數膜片鉗實驗,要求所有實驗儀器及設備均具有良好的機械穩定性,以使微電極與細胞膜之間的相對運動盡可能小。防震工作臺放置倒置顯微鏡和與之固定連接的微操縱器,其他設備置于臺外。屏蔽罩由銅絲網制成,接地以防止周圍環境的雜散電場對膜片鉗放大器的探頭電路的干擾。儀器設備架要靠近工作臺,便于測量儀器與光學儀器配接。倒置顯微鏡是膜片鉗實驗系統的主要光學部件,它不僅具有較好的視覺效果,便于將玻璃電極與細胞的頂部接觸,而且是借助移動物鏡來實現聚焦,具有較好的機械穩定性。視頻監視器主要是用來監視實驗過程中的操作,特別是能將封接參數(如封接阻抗)與細胞的形態對應,以實現良好的封接。德國雙電極膜片鉗離子電流