膜片鉗技術(shù)發(fā)展歷史：1976年德國馬普生物物理化學(xué)研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細(xì)胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,，記錄到ACh啟動的單通道離子電流，從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù),。1980年Sigworth等在記錄電極內(nèi)施加5-50cmH2O的負(fù)壓吸引,，得到10-100GΩ的高阻封接（Giga-seal），明顯降低了記錄時的噪聲實現(xiàn)了單根電極既鉗制膜片電位又記錄單通道電流的突破。1981年Hamill和Neher等對該技術(shù)進行了改進,，引進了膜片游離技術(shù)和全細(xì)胞記錄技術(shù),，從而使該技術(shù)更趨完善，具有1pA的電流靈敏度,、1μm的空間分辨率和10μs的時間分辨率,。1983年10月，《Single-ChannelRecording》一書問世,，奠定了膜片鉗技術(shù)的里程碑,。Sakmann和Neher也因其杰出的工作和突出貢獻，榮獲1991年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎,。全細(xì)胞膜片鉗記錄是應(yīng)用較早,，也是普遍的鉗位技術(shù)。日本全細(xì)胞膜片鉗廠家

20世紀(jì)初由Cole發(fā)明,，Hodgkin和Huxleyw完善，目的是為了證明動作電位的峰電位是由于膜對鈉的通透性發(fā)生了一過性的增大過程,。但當(dāng)時沒有直接測定膜通透性的辦法,，于是就用膜對某種離子的電導(dǎo)來**該種離子的通透性。

為了弄清膜電導(dǎo)變化的機制和離子通道的存在,，也為了克服電壓鉗的缺點Erwin和Bert在電壓鉗的基礎(chǔ)上發(fā)明了膜片鉗,，并利用該技術(shù)***在蛙肌膜上記錄到PA級的乙酰膽堿激動的單通道電流，***證明了離子通道的存在,。并證明在完整細(xì)胞膜上記錄到膜電流是許多單通道電流總和的結(jié)果,。這一技術(shù)被譽為與分子克隆技術(shù)并駕齊驅(qū)的劃時代的偉大發(fā)明,。二人因此獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎,。 美國單電極膜片鉗系統(tǒng)全自動膜片鉗技術(shù)采用的標(biāo)本必須是懸浮細(xì)胞,，像腦片這類標(biāo)本無法采用,。

這一設(shè)計模式似乎幾十年都沒有改變過,，作為一個有著近20年膜片鉗經(jīng)驗的科研工作者，記得自己進入實驗室次看到的放大器就差不多是這樣，也不覺得還會有什么變化,。直到筆者在19年訪問歐洲的一個同樣做電生理的實驗室的時候，發(fā)現(xiàn)了這樣一款獨特的放大器,，讓筆者眼前一亮,，這款放大器從前置放大器出來的線竟然就直接連接在了電腦上,，當(dāng)筆者問他們放大器和數(shù)模呢,？他們說,，你看到的就是全部了，所以的部件都包含在了這個前置放大器中,。

對藥物作用機制的研究,，在通道電流記錄中,，可分別于不同時間,、不同部位（膜內(nèi)或膜外）施加各種濃度的藥物，研究它們對通道功能的可能影響,，了解那些選擇性作用于通道的藥物影響人和動物生理功能的分子機理,。這是目前膜片鉗技術(shù)應(yīng)用普遍的領(lǐng)域,，既有對西藥藥物機制的探討,，也普遍用在重要藥理的研究上,。如開麗等報道細(xì)胞貼附式膜片鉗單通道記錄法觀測到人參二醇組皂苷可控制正常和“缺血”誘導(dǎo)的大鼠大腦皮層神經(jīng)元L-型鈣通道的開放,，從而減少鈣內(nèi)流，對缺血細(xì)胞可能有保護作用,。陳龍等報道采用細(xì)胞貼附式單通道記錄法發(fā)現(xiàn)烏頭堿對培養(yǎng)的Wistar大鼠心室肌細(xì)胞L-型鈣通道有阻滯作用,。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),。

膜片鉗放大器是整個實驗系統(tǒng)中的主要,，它可用來作單通道或全細(xì)胞記錄，其工作模式可以是電壓鉗,，也可以是電流鉗,。從原理來說,，膜片鉗放大器的探頭電路即I-V變換器有兩種基本結(jié)構(gòu)形式,，即電阻反饋式和電容反饋式,，前者是一種典型的結(jié)構(gòu)，后者因用反饋電容取代了反饋電阻,，降低了噪聲,，所以特別適合較低噪聲的單通道記錄。由于供膜片鉗實驗的專門的計算機硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn),，使得膜片鉗實驗操作簡便,、效率提高。如與EPC-9型膜片鉗放大器（內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡）配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT,，它既可產(chǎn)生刺激波形,，控制數(shù)據(jù)采集,，又可分析數(shù)據(jù),，同時具有用于膜電容監(jiān)測的鎖相放大器，多種軟件功能集成于一體,。離子和離子通道是細(xì)胞興奮的基礎(chǔ),，亦即產(chǎn)生生物電信號的基礎(chǔ),，生物電信號通常用電學(xué)或電子學(xué)方法進行測量。德國雙電極膜片鉗實驗操作

不同的全自動膜片鉗技術(shù)所采用的原理也不完全相同,。日本全細(xì)胞膜片鉗廠家

把膜電位鉗位電壓調(diào)到-80--100mV,，再用鉗位放大器的控制鍵把全細(xì)胞瞬態(tài)充電電流調(diào)定至零位（EPC-10的控制鍵稱為C-slow和C-series;Axopatch200標(biāo)為全細(xì)胞電容和系列電阻）,。寫下細(xì)胞的電容值Cc和未補整的系列電阻值Rs，用于消除全細(xì)胞瞬態(tài)電流,，計算鉗位的固定時間（即RsCc）,，然啟根據(jù)歐姆定律從測定脈沖電流的振幅算出細(xì)胞的電阻RC。緩慢調(diào)節(jié)Rs旋鈕注意測定脈沖反應(yīng)的變化,，逐漸增加補整的比例。如果RS補整非常接近振蕩的閾值,，RS或Cc的微細(xì)變化都會達到震蕩的閾值,，產(chǎn)生電壓的振蕩而使細(xì)胞受損。因此應(yīng)當(dāng)在RS補整水平寫不穩(wěn)定閾值之間留有10%-20%的余地為安全,。準(zhǔn)備資料收集和脈沖序列的測定,。日本全細(xì)胞膜片鉗廠家

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