莆田医学脑片膜片钳
膜片钳芯片技术是继细胞芯片之后的又一种崭新的分析细胞电生理参数的芯片技术。由于该芯片除了具有传统膜片钳的高分辨和高准确性特点外,还具有高通量、自动化以及细胞多通道参数和细胞网络参数在线和实时检测等优点.因此,该芯片技术将很大促进细胞离子通道、细胞网络传导以及药物筛选的研究和应用。具体介绍了膜片钳芯片技术的发展及其应用,结合研究工作,着重介绍了膜片钳芯片技术在味觉细胞研究的比较新进展,并结合神经芯片研究细胞网络的方法,对采用膜片钳芯片技术在细胞和分子水平上研究味觉的敏感机理和传导机制的应用前景进行了展望。使用膜片钳全细胞记录技术观察拮抗剂对烟碱受体激动剂量效曲线的影响,来确定其作用的动力学特征。莆田医学脑片膜片钳
膜片钳技术基本原理与特点:又由于玻璃微电极管径很小,其下膜面积光约1μm2,在这么小的面积上离子通道数量很少,一般只有一个或几个通道,经这一个或几个通道流出的离子数量相对于整个细胞来讲很少,可以忽略,也就是说电极下的离子电流对整个细胞的静息电位的影响可以忽略,那么,只要保持电极内电位不变,则电极下的一小片细胞膜两侧的电位差就不变,从而实现电位固定另外,高阻封接技术还很大降低了电流记录的背景噪声,从而戏剧性地提高了时间、空间及电流分辨率,如时间分辨率可达10μs、空间分辨率可达1平方微米及电流分辨率可达10-12A。记录单细胞电流和全细胞电流的基础上进一步计算出细胞膜上的通道数和开放概率。南京细胞生物学膜片钳全细胞记录网站膜片钳技术的应用范围:在神经科学中的研究。
膜片钳技术是用于纪录全细胞或个别细胞膜上离子信道电生理特性的研究方法,目的在于提供基础研究知识与新药开发时研究细胞电特性或小分子药物对细胞膜上离子信道特性的影响,替开发标靶药物提供一个测试平台。传统的细胞培养膜片钳系统由人工操作,实验人员在取得元代细胞(例如心肌细胞与神经元)后,将研究对象细胞养在玻片上,以手动方式将纪录电极移动放置在胞体上方并压到细胞膜上,此时纪录电极在膜外溶液里的电阻大约为3-9 ΜΩ。
膜片钳在通道研究中的重要作用:利用膜片钳技术还可以用于药物在其靶受体上作用位点的分析。如神经元烟碱受体为配体门控性离子通道,膜片钳全细胞记录技术通过记录烟碱诱发电流,可直观地反映出神经元烟碱受体活动的全过程,包括受体与其激动剂和拮抗剂的亲和力,离子通道开放、关闭的动力学特征及受体的失敏等活动。使用膜片钳全细胞记录技术观察拮抗剂对烟碱受体激动剂量效曲线的影响,来确定其作用的动力学特征。然后根据分析拮抗剂对受体失敏的影响,拮抗剂的作用是否有电压依赖性、使用依赖性等特点,可从功能上区分拮抗剂在烟碱受体上的不同作用位点,即判断拮抗剂是作用在受体的激动剂识别位点,离子通道抑或是其它的变构位点上。膜片钳使用操作注意:实验结束后必须关闭实验室的水电,检查实验室门窗。
全自动膜片钳系统技术指标:1)操作简单,全过程可自动化。2)实验迅速,通量高。一般每天可达到50个实验数据左右。3)药液交换迅速。细胞内、外液的交换是在平面芯片上进行,所以药液交换非常迅速,作用时间快,外灌流时间常数:~200ms内灌流时间常数:~2s。4)药物消耗极低。每次更换的外液只需十几微升。5)信号准确,噪声少。使用了先进的微型“法拉第板”替代传统的“法拉第笼”,极大的减少了噪声源,记录数据的电噪音很低(小于300fA/500MΩ)。6)扩展功能多。配套扩展设备丰富,如内灌流系统、温度控制系统、脂质体制备器等等。7)软件强大。软件的功能全部,可按照操作者设定的参数方案自动执行实验,进行细胞吸附、封接和维持全细胞记录模式;并兼容常规膜片钳放大。膜片钳和电压钳的区别:电位固定的细胞膜面积不同,进而所研究的离子通道数目不同。福州医学膜片钳成像网站
全自动膜片钳系统技术指标:外灌流时间常数:~200ms;内灌流时间常数:~2s。莆田医学脑片膜片钳
全细胞膜片钳模式下有电压钳记录和电流钳记录两种。电压钳记录的原理与电压钳技术相似,但有所不同:首先,全细胞电压钳记录只使用单根电极,但在电学效果上同时实现了电压钳制和电流记录。其次,电压钳记录的电极不细胞,对细胞造成的损伤较小,因而能用于小细胞如神经元的研究。电流钳记录则是通过钳制电极电流来测量膜电位。电流钳在本质上也是电压钳位,它将差分放大器的输出电流与指令电流相比较,然后将这个差动输出施加到放大器前级的倒相端,通过高速反馈使得同相端的电压与其相等,无论电极电流是否为零,都能从输出电压得到膜电位的准确数值。莆田医学脑片膜片钳
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