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(lái)自于膜片鉗放大器本身外,，較主要還是信號(hào)源的熱噪聲,。信號(hào)源如同一個(gè)簡(jiǎn)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(cè)量帶寬,，R為電阻值,。可見,，要得到低噪聲的電流記錄,，信號(hào)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(hào)源內(nèi)阻應(yīng)為2GΩ以上。電壓鉗技術(shù)只能測(cè)量?jī)?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,。膜片鉗80%的工夫在于刺備細(xì)胞?？缮?jí)膜片鉗價(jià)格

內(nèi)面向外膜片(inside-outpatch)高阻封接形成后,，在將微管電極輕輕提起，使其與細(xì)胞分離,，電極端形成密封小泡,，在空氣中短暫暴露幾秒鐘后，小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片,。此時(shí)膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制,。浴槽電位是地電位，膜電位等于玻管電位的負(fù)值,。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的,，則輸出將與膜電流(Im)的負(fù)值相等。外面向外膜片(out-sidepatch)高阻封接形成后,，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸,，膜片破裂再將玻管慢慢地從細(xì)胞表面垂直地提起，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層,，此時(shí)高阻封接仍然存在,。而膜外側(cè)面接觸浴槽液。這種膜片形式應(yīng)測(cè)膜片電阻,，并消除漏電流和電容電流,。整個(gè)過程要當(dāng)心是否形成囊泡。如果浴槽保持地電位水平,，膜電位即與玻管電位相等,。如放大器是非反向的，放大器的輸出將與Im值相等,。美國(guó)高通量全自動(dòng)膜片鉗腦片不同的全自動(dòng)膜片鉗技術(shù)所采用的原理也不完全相同,。

膜片鉗技術(shù)是1976年由諾貝爾獎(jiǎng)得主Neher和Sakmann發(fā)展起來(lái)的一種記錄胞膜離子通道電生理活動(dòng)的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用將細(xì)胞水平和分子水平的生理學(xué)研究聯(lián)系在一起,，已成為現(xiàn)代細(xì)胞電生理研究的常規(guī)方法,，廣泛應(yīng)用于生物、生理,、病理,、藥理,、神經(jīng)科學(xué)、植物和微生物等領(lǐng)域并取得了豐碩的研究成果,。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,與基因克隆技術(shù)(genecloning)并駕齊驅(qū),給生命科學(xué)研究帶來(lái)了巨大的前進(jìn)動(dòng)力,。鈣成像技術(shù)被廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)神經(jīng)元、心肌以及多種細(xì)胞胞內(nèi)鈣離子的變化,，從而檢測(cè)神經(jīng)元,、心肌的活動(dòng)情況。這些技術(shù)是人們觀測(cè)神經(jīng)以及多種細(xì)胞活動(dòng)為直接的手段,，現(xiàn)已發(fā)展為生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)，也是國(guó)家自然科學(xué)基金等鼓勵(lì)申報(bào)的重要領(lǐng)域,。

離子通道的近代觀念源于Hodgkin,、Huxley、Katz等人在20世紀(jì)30—50年代的開創(chuàng)性研究,。在1902年,，Bernstein創(chuàng)造性地將Nernst的理論應(yīng)用到生物膜上，提出了“膜學(xué)說(shuō)”,。他認(rèn)為在靜息狀態(tài)下,，細(xì)胞膜只對(duì)鉀離子具有通透性；而當(dāng)細(xì)胞興奮的瞬間,，膜的破裂使其喪失了選擇通透性,，所有的離子都可以自由通過。Cole等人在1939年進(jìn)行的高頻交變電流測(cè)量實(shí)驗(yàn)表明,，當(dāng)動(dòng)作電位被觸發(fā)時(shí),，雖然細(xì)胞的膜電導(dǎo)大為增加，但膜電容卻只略有下降,，這個(gè)事實(shí)表明膜學(xué)說(shuō)所宣稱的膜破裂的觀點(diǎn)是不可靠的,。1949年Cole在玻璃微電極技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了電壓鉗位（voltage clamp technique）技術(shù)在青蛙肌細(xì)胞上用雙電極鉗制膜電位的同時(shí)，記錄到ACh啟動(dòng)的單通道離子電流,，從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù),。

膜片鉗放大器是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的主要，它可用來(lái)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(lái)說(shuō),，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(shí)驗(yàn)的專門的計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn),，使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)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(shí)具有用于膜電容監(jiān)測(cè)的鎖相放大器,，多種軟件功能集成于一體。膜片鉗技術(shù)已成為研究離子通道的"金標(biāo)準(zhǔn)",。美國(guó)高通量全自動(dòng)膜片鉗腦片

通過研究離子通道的離子流,， 從而了解離子運(yùn)輸、信號(hào)傳遞等信息,?？缮?jí)膜片鉗價(jià)格

離子通道結(jié)構(gòu)研究∶目前，絕大多數(shù)離子通道的一級(jí)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu),，在這方面,，美國(guó)的二位科學(xué)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(jié)構(gòu),，二位因此獲得2003年諾貝系化學(xué)獎(jiǎng),。有關(guān)離子通道結(jié)構(gòu)不是本PPT的重點(diǎn)，可參考楊寶峰的<離子通道藥理學(xué)>和Hill的<lonicChannelsOfExcitableMembranes》,。對(duì)離子通道功能的研究,，主要采用記錄離子通道電流來(lái)間接反映離子通道功能，目前有如下兩種技術(shù)：電壓鉗技術(shù)（VoltageClamp）,，膜片鉗（patchclamp）技術(shù),。可升級(jí)膜片鉗價(jià)格

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