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(dāng)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(fù)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(dāng)Rm達到100MΩ左右時,,電極前列施加輕微負(fù)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?fàn)?。膜片鉗80%的工夫在于刺備細胞。進口單通道膜片鉗細胞功能特性
1976年德國馬普生物物理化學(xué)研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,,記錄到ACh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,。美國多通道膜片鉗電生理工具維持細胞正常形態(tài)和功能完整性,。
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)為全細胞電容和系列電阻),。寫下細胞的電容值Cc和未補整的系列電阻值Rs,,用于消除全細胞瞬態(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的微細變化都會達到震蕩的閾值,產(chǎn)生電壓的振蕩而使細胞受損,。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。
全細胞膜片鉗記錄(whole-cellpatch-clamprecording)是應(yīng)用*早,,也是*廣的鉗位技術(shù),,它相當(dāng)于連續(xù)的單電極電壓鉗位記錄,也就是說全細胞記錄類似于傳統(tǒng)的細胞內(nèi)記錄,,但它具有更大的優(yōu)越性,,如高分辨率、低噪聲,、極好的穩(wěn)定性以及能控制細胞內(nèi)的成分等,。全細胞記錄技采測定的是一個細胞內(nèi)全部**通道的電流,,記錄過程中電極的溶液取代了原細胞質(zhì)的成分。雖然膜片鉗記錄技術(shù)與*初的單電極電壓鉗位相比進步了很多,,尤其在單離子通道鉗位記錄方面,,細胞或腦片的組織選擇及實驗溶液的制備仍然是很重要的步驟。封接是膜片鉗記錄的關(guān)鍵步驟之一,。
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(biāo)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(biāo)。他又創(chuàng)膜片鉗的膜電容檢測與碳纖電極電化學(xué)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(xué)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(xué)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),。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),。進口全自動膜片鉗細胞功能特性
膜片鉗通常用于實驗室、制造業(yè)和電子工業(yè)等領(lǐng)域,,用于夾持薄膜,、塑料薄膜、金屬箔等材料,。進口單通道膜片鉗細胞功能特性
在形成高阻抗封接后,,記錄實驗結(jié)果之前,通常要根據(jù)實驗的要求進行參數(shù)補償,,以期獲得符合實際的結(jié)果,。需要注意的是,應(yīng)恰當(dāng)設(shè)置放大器的帶寬,,例如10kHz,,這樣在電流監(jiān)測端將觀察不到超越此頻帶以外的無用信息。膜片鉗實驗難度大,、技術(shù)要求高,,要掌握有關(guān)技術(shù)和方法雖不是很困難的事,,但要從一大批的實驗數(shù)據(jù)中,經(jīng)過處理和分析,,得出有意義,、有價值的結(jié)果和結(jié)論,就顯得不那么容易,,有許多需要注意和考慮的問題,,包括減少噪音,避免電極前端的污染,,提高封接成功率,,具體實驗過程中還需要考慮如何選取記錄模式,為記錄特定離子電流如何選擇電極內(nèi),、外液,,如何選擇阻斷劑、激動劑,,如何進行正確的數(shù)據(jù)采集等許多更為復(fù)雜的問題,,還需在科研實踐中不斷地探索和解決。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(wù)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*56小時隨時人工在線咨詢.進口單通道膜片鉗細胞功能特性