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應用普遍的領域,，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，對缺血細胞可能有保護作用,。陳龍等報道采用細胞貼附式單通道記錄法發(fā)現(xiàn)烏頭堿對培養(yǎng)的Wistar大鼠心室肌細胞L-型鈣通道有阻滯作用,。維持細胞正常形態(tài)和功能完整性。美國高通量全自動膜片鉗報價

80年代初發(fā)展起來的膜片鉗技術(patchclamptechnique)為了解生物膜離子單通道的門控動力學特征及通透性,、選擇性膜信息提供了直接的手段,。該技術的興起與應用，使人們不僅對生物體的電現(xiàn)象和其他生命現(xiàn)象更進一步的了解，而且對于疾病和藥物作用的認識也不斷的更新,，同時還形成了許多病因學與藥理學方面的新觀點,。膜片鉗技術是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細胞膜單一的或多個的離子通道分子活動的技術。它和基因克隆技術（genecloning）并架齊驅,，給生命科學研究帶來了巨大的前進動力,。德國可升級膜片鉗實驗操作一些學者建立了組織切片膜片鉗技術（Slicepatch），就能在哺乳動物腦片制備上做全細胞記錄,。

膜片鉗技術的創(chuàng)立取代了電壓鉗技術,，是細胞電生理研究的一個飛躍，使得離子通道的研究,，從宏觀深入到微觀,，使昔日的“肉湯生理學(brothphysiology)”與“閃電生理學(lightningphysiology)”在分子水平上結合起來，使人們對膜通道的認識耳目一新,。當前,，生理學、生物物理學,、生物化學,、分子生物學和藥理學等多種學科正在把膜片鉗技術和膜通道蛋白重組技術、同位素示蹤技術和光譜技術等非電生理技術結合起來,，協(xié)同對離子通道進行較全的研究,。不少實驗室已經(jīng)將基因工程與膜片鉗技術結合起來，把通道蛋白有目的地重組于人工膜中進行研究,。設想將合成的通道蛋白分子接種入機體以替換有缺陷和異常的通道的功能而達到的目的,。

離子通道結構研究∶目前，絕大多數(shù)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(nóng)做出了一些開創(chuàng)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<離子通道藥理學>和Hill的<lonicChannelsOfExcitableMembranes》,。對離子通道功能的研究,，主要采用記錄離子通道電流來間接反映離子通道功能，目前有如下兩種技術：電壓鉗技術（VoltageClamp）,，膜片鉗（patchclamp）技術,。Neher將膜片鉗技術與Fura 2 熒光測鈣技術結合。

離子通道是一種特殊的膜蛋白,，它橫跨整個膜結構,，是細胞內(nèi)部與部外聯(lián)系的橋梁和細胞內(nèi)外物質交換的孔道,，當通道開放時。細胞內(nèi)外的一些無機離子如Na,，kCa等帶電離子可經(jīng)通道順濃度梯度或電位梯度進行跨膜擴散,，從而形成這些帶電離子在膜內(nèi)外的不同分布態(tài)勢，這種態(tài)勢和在不同狀態(tài)下的動態(tài)變化是可興奮細胞靜息電位和動作電的基礎,。這些無機離子通過離子通道的進圍所產(chǎn)生的電活動是生命活動的基礎,，只有在此基礎上才可能有腺體分泌、肌肉收縮,、基因表達,、新陳代謝等生命活動。離子通道結構和功能障礙決定了許多疾病的發(fā)生和發(fā)展,。因此,，了解離子通道的結構、功能以及結構與功能的關系對于從分子水平深入探討某些疾病的病理生理機制,、發(fā)現(xiàn)特異藥物或措施等均具有十分重要的理論和實際意義,。不同的全自動膜片鉗技術所采用的原理也不完全相同。美國細胞膜片鉗研究

電壓鉗技術的主要在于將膜電位固定在指令電壓的水平,，這樣才能研究在給定膜電位下膜電流隨時間的變化關系,。美國高通量全自動膜片鉗報價

電壓鉗技術,，是20世紀初由Cole發(fā)明,，Hodgkin和Huxley完善，其設計的主要目的是為了證明動作電位的產(chǎn)生機制,，即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,。但當時沒有直接測定膜通透性的方法，于是就用膜對某種離子的電導來**該種離子的通透性,，膜電導測定的依據(jù)是電學中的歐姆定律,，如膜的Na電導GNa與電化學驅動力（Em-ENa）和膜電流INa的關系GNa=INa/（Em-ENa）.因此可通過測量膜電流，再利用歐姆定律來計算膜電導,，但是,，利用膜電流來計算膜電導時，記錄膜電流期間的膜電位必須保持不變,，否則膜電流的變化就不能**膜電導的變化,。這一條件是利用電壓鉗技術實現(xiàn)的。下張幻燈中的右邊兩張圖是Hodgkin和Huxley在半個世紀以前利用電壓鉗記錄的搶烏賊的動作電位和動作電位過程中的膜電流的變化圖,，他們的實驗***證明參與動作電位的離子流由Na,，k，漏（Cl）三種成分組成,。并對這些離子流進行了定量分析,。這一技術對闡明動作電位的本質和離子通道的的研究做出了極大的貢獻,。美國高通量全自動膜片鉗報價

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