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膜片鉗技術(shù)與其他技術(shù)的結(jié)合Neher等**將膜片鉗技術(shù)與Fura2熒光鈣測(cè)量技術(shù)相結(jié)合,同時(shí)進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)熒光強(qiáng)度、細(xì)胞膜離子通道電流、細(xì)胞膜電容等多項(xiàng)指標(biāo)變化的快速交替測(cè)量,從而獲得同一事件過(guò)程中各因素的各自變化,進(jìn)而分析這些變化之間的關(guān)系。Neher將能夠光解鈣離子的鈣螯合物引入膜片鉗技術(shù),進(jìn)而可以定量研究鈣離子濃度與分泌速率的關(guān)系以及相對(duì)較大的分泌速率。他還發(fā)明了膜片鉗的膜電容檢測(cè)與碳纖維電極的電化學(xué)檢測(cè)相結(jié)合的技術(shù)。然后***將光電聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)和碳纖維電極電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合。這種結(jié)合既能研究分泌機(jī)制,又能鑒定分泌物質(zhì),彌補(bǔ)了各單一方法的不足。Eberwine于1991年***將膜片鉗技術(shù)與RT-PCR技術(shù)相結(jié)合,可以在分子水平上解釋形態(tài)相似但電活動(dòng)不同的結(jié)果,隨后開(kāi)始了膜片鉗與分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的時(shí)代:基因重組技術(shù)和膜通道蛋白重建技術(shù)。由此形成了一門(mén)細(xì)胞學(xué)科—電生理學(xué),即是用電生理的方法來(lái)記錄和分析細(xì)胞產(chǎn)生電的大小和規(guī)律的科學(xué)。美國(guó)單通道膜片鉗解決方案
細(xì)胞是動(dòng)物和人體的基本單元,細(xì)胞與細(xì)胞內(nèi)的通信是依靠其膜上的離子通道進(jìn)行的,離子和離子通道是細(xì)胞興奮的基礎(chǔ),亦即產(chǎn)生生物電信號(hào)的基礎(chǔ),生物電信號(hào)通常用電學(xué)或電子學(xué)方法進(jìn)行測(cè)量。由此形成了一門(mén)細(xì)胞學(xué)科--電生理學(xué)。膜片鉗技術(shù)已成為研究離子通道的黃金標(biāo)準(zhǔn)。電壓門(mén)控性離子通道:膜上通道蛋白的帶點(diǎn)集團(tuán)在膜電位改變時(shí),在電場(chǎng)的作用下,重新分布導(dǎo)致通道的關(guān)閉,同時(shí)有電荷移動(dòng),稱為門(mén)控電流。配體門(mén)控離子通道:神經(jīng)遞質(zhì)(如乙酰膽堿)、ji素等與通道蛋白上的特定位點(diǎn)結(jié)合,引起蛋白構(gòu)像的改變,導(dǎo)致通道的打開(kāi)。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點(diǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,專業(yè)團(tuán)隊(duì),7*40小時(shí)隨時(shí)人工在線咨詢.進(jìn)口全細(xì)胞膜片鉗電生理技術(shù)全細(xì)胞膜片鉗記錄是應(yīng)用較早,也是普遍的鉗位技術(shù)。
膜片鉗技術(shù)是一種細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù),是研究離子通道活動(dòng)的蕞佳工具,也是應(yīng)用蕞很廣的電生理技術(shù)之一。該技術(shù)通過(guò)施加負(fù)壓將微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)的前列與細(xì)胞膜緊密接觸,形成GΩ以上的阻抗,使電極開(kāi)口處的細(xì)胞膜與其周?chē)ぴ陔妼W(xué)上絕緣。被孤立的小膜片面積為μm量級(jí),內(nèi)中只有少數(shù)離子通道。玻璃微電極中含有一根浸入電解溶液中的導(dǎo)線,用于傳導(dǎo)離子。在此基礎(chǔ)上對(duì)該膜片施行電壓鉗位(即保持跨膜電壓恒定),如果單個(gè)離子通道被包含在膜片內(nèi),則可對(duì)此膜片上的離子通道的電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)記錄。通過(guò)觀測(cè)單個(gè)通道開(kāi)放和關(guān)閉的電流變化,可直接得到各種離子通道開(kāi)放的電流幅值分布、開(kāi)放幾率、開(kāi)放壽命分布等功能參量,并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。還可把吸管吸附的膜片從細(xì)胞膜上分離出來(lái),以膜的外側(cè)向外或膜的內(nèi)側(cè)向外等方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。這種技術(shù)對(duì)小細(xì)胞的電壓鉗位、改變膜內(nèi)外溶液成分以及施加藥物都很方便。
電壓鉗的缺點(diǎn)∶電壓鉗技術(shù)目前主要用于巨火細(xì)胞的全細(xì)胞電流研究,特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮其它技術(shù)不能替代的作用。但也有其致命的弱點(diǎn)1、微電極需刺破細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞,以致造成細(xì)胞漿流失,破壞了細(xì)胞生理功能的完整性;2、不能測(cè)定單一通道電流。因?yàn)殡妷恒Q制的膜面積很大,包含著大量隨機(jī)開(kāi)放和關(guān)閉著的通道,而且背景噪音大,往往掩蓋了單一通道的電流。3、對(duì)體積小的細(xì)胞(如哺乳類(lèi)***元,直徑在10-30μm之間)進(jìn)行電壓鉗實(shí)驗(yàn),技術(shù)上有更大的困難。由于電極需插入細(xì)胞,不得不將微電極的前列做得很細(xì),如此細(xì)的前列致使電極阻抗很大,常常是60~-8OMΩ或120~150MΩ(取決于不同的充灌液)。這樣大的電極阻抗不利于作細(xì)胞內(nèi)電流鉗或電壓鉗記錄時(shí)在短時(shí)間(0.1μs)內(nèi)向細(xì)胞內(nèi)注入電流,達(dá)到鉗制膜電壓或膜電流之目的。再者,在小細(xì)胞上插入的兩根電極可產(chǎn)生電容而降低測(cè)量電壓電極的反應(yīng)能力。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點(diǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,專業(yè)團(tuán)隊(duì),7*43小時(shí)隨時(shí)人工在線咨詢.神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、腺體的分泌、肌肉的運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)和記憶。
全細(xì)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(shuō)全細(xì)胞記錄類(lèi)似于傳統(tǒng)的細(xì)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(xì)胞內(nèi)的成分等。全細(xì)胞記錄技采測(cè)定的是一個(gè)細(xì)胞內(nèi)全部**通道的電流,記錄過(guò)程中電極的溶液取代了原細(xì)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(jìn)步了很多,尤其在單離子通道鉗位記錄方面,細(xì)胞或腦片的組織選擇及實(shí)驗(yàn)溶液的制備仍然是很重要的步驟。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點(diǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,專業(yè)團(tuán)隊(duì),7*45小時(shí)隨時(shí)人工在線咨詢.封接是膜片鉗記錄的關(guān)鍵步驟之一。美國(guó)單通道膜片鉗解決方案
膜電導(dǎo)測(cè)定的依據(jù)是電學(xué)中的歐姆定律。美國(guó)單通道膜片鉗解決方案
1937年,Hodgkin和Huxley在烏賊巨大神經(jīng)軸突細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)電記錄,獲1963年Nobel獎(jiǎng)1946年,凌寧和Gerard創(chuàng)造拉制出前列直徑小于1μm的玻璃微電極,并記錄了骨骼肌的電活動(dòng)。玻璃微電極的應(yīng)用使的電生理研究進(jìn)行了重命性的變化。Voltageclamp(電壓鉗技術(shù))由Cole和Marmont發(fā)明,并很快由Hodgkin和Huxley完善,真正開(kāi)始了定量研究,建立了H一H模型(膜離子學(xué)說(shuō)),是近代興奮學(xué)說(shuō)的基石。1948年,Katz利用細(xì)胞內(nèi)微電極技術(shù)記錄到了終板電位;1969年,又證實(shí)N—M接觸后的Ach以"量子式"釋放,獲1976年Nobel獎(jiǎng)。1976年,德國(guó)的Neher和Sakmann發(fā)明PatchClamp(膜片鉗)。并在蛙橫紋肌終板部位記錄到乙酰膽堿引起的通道電流。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點(diǎn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果,專業(yè)團(tuán)隊(duì),7*42小時(shí)隨時(shí)人工在線咨詢.美國(guó)單通道膜片鉗解決方案