广州医学膜片钳成像应用
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。膜片钳的应用:在心血管药理研究中的应用。广州医学膜片钳成像应用
膜片钳使用的注意事项:1.向玻璃微电极灌注内液时切勿灌太多(1cm左右为适),以防液体进入银丝底部增加噪声。2.安装玻璃微电极时,电极应与银丝平行,防止刮蹭银丝电极。3.玻璃微电极需先用甲醇浸泡,再用酒精灯微烧两端,使其平滑。4.换液时应时刻观察浴槽,防止液面过低或液体溢出污染镜头,很适液面为微高于出液口。5.浴槽及灌流系统用毕请及时清洗,防止长菌影响实验。6.打雷天气必须禁止膜片钳实验。7.干燥季节请先用手触摸金属框架释放身体的静电。8.每位实验者请在E盘建立自己的文件夹储存数据。东莞医学脑定位膜片钳网站膜片钳使用操作注意:禁止私拉电线,如有实验要求可与老师及时沟通。
膜片钳实验的细胞膜型:一个完整的细胞膜电学模型包含几个基本组分:膜电容,膜电阻和膜电势。这三个电学组分形成的原因各不相同:1、膜电容(membranecapacitance,Cm)的形成是由于生物膜为磷脂双分子层,对离子和其他水溶性物质均不通透,遂使细胞膜成为了电的不良导体,进而导致细胞外液-磷脂双分子层-细胞内液构成了细胞膜电容。Cm的大小与细胞膜表面积成正比,与磷脂双分层的厚度成反比。膜电容在这里的作用,主要为完成细胞的充放电过程。2、膜电阻(membraneresistance,Rm)的形成是由于细胞膜上的蛋白质通道,也就是离子通道的存在。离子和小的极性分子只有通过通道才能进出细胞膜,因此膜电阻在这里的作用,主要就是控制离子的进出。3、膜电势(membranepotential,Vm)又称膜电位,源自膜内外离子浓度的差异,离子浓度的差异又源于细胞膜对离子的选择透过性。膜电位一般可分为静息电位、动作电位和等级电位(不懂的自己去查,此处不赘述)。膜电位的作用主要是维持神经元的兴奋性,并改变离子通道的状态。
膜片钳系统有如下应用局限性(1)光能应用于悬浮细胞的纪录,因此大部分的纪录对象为化细胞,而对于需要贴壁生长的大多数正常细胞,现有的自动膜片钳系统就无法纪录;(2)在纪录对象上,目前的膜片钳系统只能纪录胞膜形状平整饱满的细胞,大部分是工具细胞如化细胞,此类细胞有比较强的细胞膜可以禁得起各种人为操作,而许多具有研究价值的细胞(例如元代培养的神经元)胞膜较弱容易破裂,且胞体表面不规整,现有的自动膜片钳系统难以派上用场。因此,迫切需要一种新型的全自动膜片钳电生理纪录系统来解决以上问题。膜片钳是一种能够直接观察单一的离子通道蛋白质分子对相应离子通透难易程度等特性的一种实验技术。
膜片钳技术在通道研究中的重要作用:1.与药物作用有关的心肌离子通道:心肌细胞通过各种离子通道对膜电位和动作电位稳态的维持而保持正常的功能。近年来,国外学者在人类心肌细胞离子通道特性的研究中取得了许多进展,使得心肌药理学实验由动物细胞模型向人心肌细胞成为可能。2.对离子通道生理与病理情况下作用机制的研究:通过对各种生理或病理情况下细胞膜某种离子通道特性的研究,了解该离子的生理意义及其在疾病过程中的作用机制。膜片钳使用的注意事项:打雷天气必须禁止膜片钳实验。广州医学膜片钳成像应用
全自动膜片钳系统技术指标: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。广州医学膜片钳成像应用
膜片钳操作实验:膜片钳放大器是整个实验系统中的中心,它可用来作单通道或全细胞记录,其工作模式可以是电压钳,也可以是电流钳。从原理来说,膜片钳放大器的探头电路即I-V变换器有两种基本结构形式,即电阻反馈式和电容反馈式,前者是一种典型的结构,后者因用反馈电容取代了反馈电阻,降低了噪声,所以特别适合很低噪声的单通道记录。由于供膜片钳实验的专门计算机硬件及相应的软件程序的相继出现,使得膜片钳实验操作简便、效率提高。如与膜片钳放大器(内含ITC-16数据采集/接口卡)配套使用的软件PULSE/PULSEFIT,它既可产生刺激波形,控制数据采集,又可分析数据,同时具有用于膜电容监测的锁相放大器,多种软件功能集成于一体。广州医学膜片钳成像应用
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