80年代初發展起來的膜片鉗技術(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。該技術的興起與應用,使人們不僅對生物體的電現象和其他生命現象更進一步的了解,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學與藥理學方面的新觀點。膜片鉗技術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。它和基因克隆技術(genecloning)并架齊驅,給生命科學研究帶來了巨大的前進動力。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,快速獲得實驗結果,專業團隊,7*27小時隨時人工在線咨詢.維持細胞正常形態和功能完整性。德國高通量全自動膜片鉗腦片
膜片鉗技術與其它技術相結合Neher等**將膜片鉗技術與Fura2熒光測鈣技術結合,同時進行如細胞內熒光強度、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系。Neher將可光解出鈣離子的鈣螯合物引入膜片鉗技術,進而可以定量研究鈣離子濃度與分泌率的關系及比較大分泌率等指標。他又創膜片鉗的膜電容檢測與碳纖電極電化學檢測聯合運用的技術。之后又將光電聯合檢測技術與碳纖電極電化學檢測技術首先結合起來。這種結合既能研究分泌機制,又能鑒別分泌物質,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與RT-PCR技術結合起來運用,可對形態相似而電活動不同的結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相結合的時代∶基因重組技術,膜通道蛋白重建技術。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,快速獲得實驗結果,專業團隊,7*47小時隨時人工在線咨詢.芬蘭高通量全自動膜片鉗細胞功能特性現代膜片鉗技術是在電壓鉗技術的基礎上發展起來的。
膜片鉗技術∶從一小片(約幾平方微米)膜獲取電子學方面信息的技術,即保持跨膜電壓恒定——電壓鉗位,從而測量通過膜離子電流大小的技術。通過研究離子通道的離子流,從而了解離子運輸、信號傳遞等信息?;驹恚豪秘摲答侂娮泳€路,將微電極前列所吸附的一個至幾個平方微米的細胞膜的電位固定在一定水平上,對通過通道的微小離子電流作動態或靜態觀察,從而研究其功能。研究離子通道的一種電生理技術,是施加負壓將玻璃微電極的前列(開口直徑約1μm)與細胞膜緊密接觸,形成高阻抗封接,可以精確記錄離子通道微小電流。能制備成細胞貼附、內面朝外和外面朝內三種單通道記錄方式,以及另一種記錄多通道的全細胞方式。膜片鉗技術實現了小片膜的孤立和高阻封接的形成,由于高阻封接使背景噪聲水平**降低,相對地增寬了記錄頻帶范圍,提高了分辨率。另外,它還具有良好的機械穩定性和化學絕緣性。而小片膜的孤立使對單個離子通道進行研究成為可能。
把膜電位鉗位電壓調到-80--100mV,再用鉗位放大器的控制鍵把全細胞瞬態充電電流調定至零位(EPC-10的控制鍵稱為C-slow和C-series;Axopatch200標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電流,計算鉗位的固定時間(即RsCc),然啟根據歐姆定律從測定脈沖電流的振幅算出細胞的電阻RC。緩慢調節Rs旋鈕注意測定脈沖反應的變化,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,產生電壓的振蕩而使細胞受損。因此應當在RS補整水平寫不穩定閾值之間留有10%-20%的余地為安全。準備資料收集和脈沖序列的測定。 浸溶細胞溶液和微電極玻璃管內的填充液成分對全細胞膜片鉗記錄也是很重要的內容。
早在膜片鉗誕生之前,20世紀50~60年代,Hodgkin與Hexley便發現并使用了電壓鉗技術,他們通過雙電極電壓鉗在烏賊軸突上發現了動作電位的離子機制,并因此獲得了諾貝爾生理醫學獎。這也為后來膜片鉗的誕生奠定了基礎。于1976年,德國馬克斯普朗克生物物理化學研究所的Neher和Sakmann第1次于青蛙的肌細胞上,用玻璃電極吸下了一小片細胞膜,記錄導了皮安級的單通道離子電流,從而產生了膜片鉗技術。1980年,耶魯大學醫學院Sigworth等人在記錄電極內增加了負壓吸引,實現了10-100GΩ的高阻抗封接,使得單電極可以同時實現鉗制電位和記錄單通道電流。1991年,Neher與Sakmann因為對膜片鉗技術的突出貢獻獲得了諾貝爾生理醫學獎。膜片鉗技術,在人類對生理學的探究中,無異于一條道路,通往了名為細胞電生理的國度。膜片鉗技術也許某一天會被更便捷或更精確的技術取代,但其至今仍然是離子通道相關研究中使用蕞廣的技術。神經遞質的釋放、腺體的分泌、肌肉的運動、學習和記憶。美國全細胞膜片鉗離子電流
Eberwine等于1991年首先將膜片鉗技術與RT-PCR技術結合起來運用。德國高通量全自動膜片鉗腦片
內面向外膜片(inside-outpatch)高阻封接形成后,在將微管電極輕輕提起,使其與細胞分離,電極端形成密封小泡,在空氣中短暫暴露幾秒鐘后,小泡破裂再回到溶液中就得到“內面向外”膜片。此時膜片兩側的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位,膜電位等于玻管電位的負值。如放大器的電流監視器輸出是非反向的,則輸出將與膜電流(Im)的負值相等。外面向外膜片(out-sidepatch)高阻封接形成后,繼續以負壓抽吸,膜片破裂再將玻管慢慢地從細胞表面垂直地提起,斷端游離部分自行融合成脂質雙層,此時高阻封接仍然存在。而膜外側面接觸浴槽液。這種膜片形式應測膜片電阻,并消除漏電流和電容電流。整個過程要當心是否形成囊泡。如果浴槽保持地電位水平,膜電位即與玻管電位相等。如放大器是非反向的,放大器的輸出將與Im值相等。德國高通量全自動膜片鉗腦片