與藥物作用有關(guān)的心肌離子通道，心肌細(xì)胞通過各種離子通道對膜電位和動(dòng)作電位穩(wěn)態(tài)的維持而保持正常的功能,。近年來,，國外學(xué)者在人類心肌細(xì)胞離子通道特性的研究中取得了許多進(jìn)展，使得心肌藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)由動(dòng)物細(xì)胞模型向人心肌細(xì)胞成為可能,。對離子通道生理與病理情況下作用機(jī)制的研究,，通過對各種生理或病理情況下細(xì)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(jī)制,。如對鈣離子在腦缺血神經(jīng)細(xì)胞損害中作用機(jī)制的研究表明,，缺血性腦損害過程中，Ca2+介導(dǎo)現(xiàn)象起非常重要的作用,，缺血缺氧使Ca2+通道開放,，過多的Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)就出現(xiàn)Ca2+超載，導(dǎo)致神經(jīng)元及細(xì)胞膜損害,，膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能障礙,，嚴(yán)重的可使神經(jīng)元壞死。由此形成了一門細(xì)胞學(xué)科—電生理學(xué),，即是用電生理的方法來記錄和分析細(xì)胞產(chǎn)生電的大小和規(guī)律的科學(xué),。美國腦片膜片鉗產(chǎn)品介紹

對單細(xì)胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究，將膜片鉗技術(shù)與單細(xì)胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)欠磻?yīng)技術(shù)結(jié)合,，在全細(xì)胞膜片鉗記錄下,，將單細(xì)胞內(nèi)容物或整個(gè)細(xì)胞（包括細(xì)胞膜）吸入電極中，將細(xì)胞內(nèi)存在的各種mRNA全部快速逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,，再經(jīng)常規(guī)PCR擴(kuò)增及待檢的特異mRNA的檢測,，借此可對形態(tài)相似而電活動(dòng)不同的結(jié)果做出分子水平的解釋或?yàn)閱渭?xì)胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供標(biāo)本，為同一結(jié)構(gòu)中形態(tài)非常相似但功能不同的事實(shí)提供分子水平的解釋,。目前國際上掌握此技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室較少,，我國北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所于1994年在國內(nèi)率先開展。美國腦片膜片鉗產(chǎn)品介紹微電極的制備膜片鉗電極是用外徑為1-2mm的毛細(xì)玻璃管拉制成的,。

膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)絕緣性,。而小片膜的孤立使對單個(gè)離子通道進(jìn)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(xù)時(shí)間不等的脈沖樣變化,。他有兩個(gè)電導(dǎo)水平，即O和1,，分別對應(yīng)通道的關(guān)閉和開效狀態(tài),。2.有的矩形脈沖簇狀發(fā)放時(shí)，通道電流不在同一水平,，可以明顯觀察到不同數(shù)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(shù)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(dòng)是持續(xù)開放,，中間被閃動(dòng)樣的關(guān)閉所中斷，形成burst開放,。有些通道開放活動(dòng)是簇狀開放與短期平靜交替出現(xiàn),，形成簇狀發(fā)放串（Cluster）

神經(jīng)毒理研究室是現(xiàn)代毒理學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和江蘇省應(yīng)用毒理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的組成部分，在上世紀(jì)八九十年代就開始組建膜片鉗實(shí)驗(yàn)室,，屬國內(nèi)較早一批開展此工作的課題組,，二十年來，在導(dǎo)師肖杭教授領(lǐng)導(dǎo),、全體研究生的共同努力下,，現(xiàn)在這門技術(shù)已經(jīng)成熟穩(wěn)定，并得到國際國內(nèi)同行的認(rèn)可,。1991Nobel基金會的頒獎(jiǎng)評語∶膜片鉗技術(shù)點(diǎn)燃了細(xì)胞和分子水平的生理學(xué)研究的**之火,，為細(xì)胞生理學(xué)的研究帶來了一場**性的變化，它和基因克隆技術(shù)并駕齊驅(qū),，給生命科學(xué)研究帶來了巨大的前進(jìn)動(dòng)力,。Eberwine等于1991年首先將膜片鉗技術(shù)與RT-PCR技術(shù)結(jié)合起來運(yùn)用。

高阻封接技術(shù)還明顯降低了電流記錄的背景噪聲,，從而戲劇性地提高了時(shí)間,、空間及電流分辨率，如時(shí)間分辨率可達(dá)10μs,、空間分辨率可達(dá)1平方微米及電流分辨率可達(dá)10-12A,。影響電流記錄分辨率的背景噪聲除了來自于膜片鉗放大器本身外，主要還是信號源的熱噪聲,。信號源如同一個(gè)簡單的電阻,，其熱噪聲為σn=4Kt△f/R式中σn為電流的均方差根，K為波爾茲曼常數(shù),，t為溫度,，△f為測量帶寬，R為電阻值,?？梢姡玫降驮肼暤碾娏饔涗?，信號源的內(nèi)阻必需非常高,。如在1kHz帶寬，10%精度的條件下,，記錄1pA的電流,，信號源內(nèi)阻應(yīng)為2GΩ以上。電壓鉗技術(shù)只能測量內(nèi)阻通常達(dá)100kΩ～50MΩ的大細(xì)胞的電流,，從而不能用常規(guī)的技術(shù)和制備達(dá)到所要求的分辨率,。由于膜片鉗檢測的是PA級的微電流信號，因此需要特殊的放大器及模數(shù)轉(zhuǎn)換器,。美國腦片膜片鉗產(chǎn)品介紹

膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個(gè)離子通道,、面積為幾個(gè)平方微米的細(xì)胞膜通過負(fù)壓吸引封接起來。美國腦片膜片鉗產(chǎn)品介紹

膜片鉗技術(shù)∶從一小片（約幾平方微米）膜獲取電子學(xué)方面信息的技術(shù),，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(shù)。通過研究離子通道的離子流,， 從而了解離子運(yùn)輸,、信號傳遞等信息?；驹恚豪秘?fù)反饋電子線路,，將微電極前列所吸附的一個(gè)至幾個(gè)平方微米的細(xì)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(dòng)態(tài)或靜態(tài)觀察,，從而研究其功能,。研究離子通道的一種電生理技術(shù)，是施加負(fù)壓將玻璃微電極的前列（開口直徑約1μm）與細(xì)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(xì)胞貼附,、內(nèi)面朝外和外面朝內(nèi)三種單通道記錄方式,，以及另一種記錄多通道的全細(xì)胞方式。膜片鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)絕緣性。而小片膜的孤立使對單個(gè)離子通道進(jìn)行研究成為可能,。美國腦片膜片鉗產(chǎn)品介紹

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