膜片鉗技術(shù)原理:膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極吸管把只含1-3個離子通道,、面積為幾個平方微米的細胞膜通過負壓吸引封接起來(見右圖),,由于電極前列與細胞膜的高阻封接,,在電極前列籠罩下的那片膜事實上與膜的其他部分從電學上隔離,,因此,,此片膜內(nèi)開放所產(chǎn)生的電流流進玻璃吸管,,用一個極為敏感的電流監(jiān)視器(膜片鉗放大器)測量此電流強度,,就單一離子通道電流膜片鉗技術(shù)的建立,對生物學科學特別是神經(jīng)科學是一資有重大意義的變革,。這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(shù),。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*30小時隨時人工在線咨詢.脂質(zhì)層電導很低,由于雙分子層的結(jié)構(gòu)特點,,形成了細胞的膜電容,,通道蛋白開閉狀況主要決定了膜電導的數(shù)值。日本雙分子層膜片鉗蛋白質(zhì)分子水平
膜片鉗技術(shù)的創(chuàng)立取代了電壓鉗技術(shù),,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(jié)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(shù)和膜通道蛋白重組技術(shù),、同位素示蹤技術(shù)和光譜技術(shù)等非電生理技術(shù)結(jié)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(shù)結(jié)合起來,,把通道蛋白有目的地重組于人工膜中進行研究。設(shè)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,。芬蘭全細胞膜片鉗研究膜片鉗,,讓您的離子通道研究更加得心應手!
80年代初發(fā)展起來的膜片鉗技術(shù)(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(shù)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?qū)W與藥理學方面的新觀點。膜片鉗技術(shù)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(shù),。它和基因克隆技術(shù)(genecloning)并架齊驅(qū),,給生命科學研究帶來了巨大的前進動力。
膜片鉗技術(shù)的建立1.拋光及填充好玻璃管微電極,,并將它固定在電極夾持器中,。2.通過一個與電極夾持器連接的導管給微電極內(nèi)一個壓力,一直到電極浸入記錄槽溶液中,。3.當電極浸沒在溶液中時給電極一個測定脈沖(命令電壓,,如5-10ms,,10mV)讀出電流,按照歐姆定律計算電阻,。4.通過膜片鉗放大器的控制鍵將微電極前列的連接電位(junctionpotentials)調(diào)至零位,,這種電位差是由于電極內(nèi)填充溶液與浸浴液不同離子成分的遷移造成的。5.用微操縱器將微電極前列在直視下靠近要記錄的細胞表面,,并觀察電流的變化,,直至阻抗達到1GΩ以上形成"干兆封接"6.調(diào)整靜息膜電位到期望的鉗位電壓的水平,使放大器從"搜尋"轉(zhuǎn)到"電壓鉗"時細胞不至于鉗位到零,。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*36小時隨時人工在線咨詢.在細胞膜的電學模型中,,膜電容和膜電導構(gòu)成了一個并聯(lián)回路。
膜片鉗技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合Neher等**將膜片鉗技術(shù)與Fura2熒光測鈣技術(shù)結(jié)合,,同時進行如細胞內(nèi)熒光強度,、細胞膜離子通道電流及細胞膜電容等多指標變化的快速交替測定,,這樣便可得出同一事件過程中,,多種因素各自的變化情況,進而可分析這些變化間的相互關(guān)系,。Neher將可光解出鈣離子的鈣螯合物引入膜片鉗技術(shù),,進而可以定量研究鈣離子濃度與分泌率的關(guān)系及比較大分泌率等指標。他又創(chuàng)膜片鉗的膜電容檢測與碳纖電極電化學檢測聯(lián)合運用的技術(shù),。之后又將光電聯(lián)合檢測技術(shù)與碳纖電極電化學檢測技術(shù)首先結(jié)合起來,。這種結(jié)合既能研究分泌機制,又能鑒別分泌物質(zhì),,還能互相彌補各單種方法的不足,。Eberwine等于1991年首先將膜片鉗技術(shù)與RT-PCR技術(shù)結(jié)合起來運用,可對形態(tài)相似而電活動不同的結(jié)果作出分子水平的解釋,,從此開始了膜片鉗與分子生物學技術(shù)相結(jié)合的時代∶基因重組技術(shù),,膜通道蛋白重建技術(shù)。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結(jié)果,專業(yè)團隊,7*47小時隨時人工在線咨詢.微電極的制備膜片鉗電極是用外徑為1-2mm的毛細玻璃管拉制成的,。芬蘭膜片鉗離子電流
膜片鉗放大器系統(tǒng)(以下簡稱IPA系統(tǒng))是高度自動化的膜片鉗放大器系統(tǒng),,所有的功能均通過計算機軟件完成。日本雙分子層膜片鉗蛋白質(zhì)分子水平
對電極持續(xù)施加一個1mV,、10~50ms的階躍脈沖刺激,,電極入水后電阻約4~6MΩ,此時在計算機屏幕顯示框中可看到測試脈沖產(chǎn)生的電流波形,。開始時增益不宜設(shè)得太高,,一般可在1~5mV/pA,以免放大器飽和,。由于細胞外液與電極內(nèi)液之間離子成分的差異造成了液結(jié)電位,,故一般電極剛?cè)胨畷r測試波形基線并不在零線上,,須首先將保持電壓設(shè)置為0mV,并調(diào)節(jié)“電極失調(diào)控制“使電極直流電流接近于零,。用微操縱器使電極靠近細胞,,當電極前列與細胞膜接觸時封接電阻指示Rm會有所上升,將電極稍向下壓,,Rm指示會進一步上升,。通過細塑料管向電極內(nèi)稍加負壓,細胞膜特性良好時,,Rm一般會在1min內(nèi)快速上升,,直至形成GΩ級的高阻抗封接。一般當Rm達到100MΩ左右時,,電極前列施加輕微負電壓(-30~-10mV)有助于GΩ封接的形成,。此時的現(xiàn)象是電流波形再次變得平坦,使電極超極化由-40到-90mV,,有助于加速形成封接,。為證實GΩ封接的形成,可以增加放大器的增益,,從而可以觀察到除脈沖電壓的首尾兩端出現(xiàn)電容性脈沖前列電流之外,,電流波形仍呈平坦狀。日本雙分子層膜片鉗蛋白質(zhì)分子水平