離子通道的近代觀念源于Hodgkin、Huxley、Katz等人在20世紀30—50年代的開創性研究。在1902年,Bernstein創造性地將Nernst的理論應用到生物膜上,提出了“膜學說”。他認為在靜息狀態下,細胞膜只對鉀離子具有通透性;而當細胞興奮的瞬間,膜的破裂使其喪失了選擇通透性,所有的離子都可以自由通過。Cole等人在1939年進行的高頻交變電流測量實驗表明,當動作電位被觸發時,雖然細胞的膜電導大為增加,但膜電容卻只略有下降,這個事實表明膜學說所宣稱的膜破裂的觀點是不可靠的。1949年Cole在玻璃微電極技術的基礎上發明了電壓鉗位(voltageclamptechnique)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*59小時隨時人工在線咨詢.典型的單通道電流呈一種振幅相同而持續時間不等的脈沖樣變化。日本全細胞膜片鉗價格
膜片鉗的基本原理則是利用負反饋電子線路,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。膜片鉗技術實現膜電流固定的關鍵步驟是在玻璃微電極前列邊緣與細胞膜之間形成高阻密封,其阻抗數值可達10~100GΩ(此密封電阻是指微電極內與細胞外液之間的電阻)。由于此阻值如此之高,故基本上可看成絕緣,其上之電流可看成零,形成高阻密封的力主要有氫健、范德華力、鹽鍵等。此密封不僅電學上近乎絕緣,在機械上也是較牢固的。又由于玻璃微電極前列管徑很小,其下膜面積只約1μm2,在這么小的面積上離子通道數量很少,一般只有一個或幾個通道,經這一個或幾個通道流出的離子數量相對于整個細胞來講很少,可以忽略,也就是說電極下的離子電流對整個細胞的靜息電位的影響可以忽略,那么,只要保持電極內電位不變,則電極下的一小片細胞膜兩側的電位差就不變,從而實現電位固定。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*28小時隨時人工在線咨詢.芬蘭可升級膜片鉗產品介紹維持細胞正常形態和功能完整性。
一、記錄設備首先,盡可能完善膜片鉗記錄設備是實驗前的重要步驟,如用模型細胞測定電子設備、安裝并測試應用軟件、調節光學顯微鏡、檢驗防震工作臺等。二、微電極的制備膜片鉗電極是用外徑為1-2mm的毛細玻璃管拉制成的。標準的毛細玻璃管(外經1.5mm,管壁厚0.3mm)適合于制作單通道記錄的微電極,而全細胞記錄則應選管壁較薄(0.16mm)的毛細玻璃管,這樣可以使電極阻抗較低。三、封接(Sealing)技術封接(seal)是膜片鉗記錄的關鍵步驟之一。封接不好噪聲太大必然影響細胞膜電信號的記錄,一般要求封接阻抗至少20GΩ才可進行常規記錄。為了形成良好封接必須保持清潔的溶液、良好的視野以及適當的電極鍍膜。為了獲得較好的"千兆歐封接",細胞表面必須裸露以便微電極前列能接觸細胞,細胞的大小也是成功記錄的個因素,一般選擇10-20um的細胞比較理想。
對藥物作用機制的研究,在通道電流記錄中,可分別于不同時間、不同部位(膜內或膜外)施加各種濃度的藥物,研究它們對通道功能的可能影響,了解那些選擇性作用于通道的藥物影響人和動物生理功能的分子機理。這是目前膜片鉗技術應用普遍的領域,既有對西藥藥物機制的探討,也普遍用在重要藥理的研究上。如開麗等報道細胞貼附式膜片鉗單通道記錄法觀測到人參二醇組皂苷可控制正常和“缺血”誘導的大鼠大腦皮層神經元L-型鈣通道的開放,從而減少鈣內流,對缺血細胞可能有保護作用。陳龍等報道采用細胞貼附式單通道記錄法發現烏頭堿對培養的Wistar大鼠心室肌細胞L-型鈣通道有阻滯作用。膜片鉗,開啟細胞電生理研究新篇章!
高阻封接問題的解決不僅改善了電流記錄性能,還隨之出現了研究通道電流的多種膜片鉗方式。根據不同的研究目的,可制成不同的膜片構型。(1)細胞吸附膜片(cell-attachedpatch)將兩次拉制后經加熱拋光的微管電極置于清潔的細胞膜表面上,形成高阻封接,在細胞膜表面隔離出一小片膜,既而通過微管電極對膜片進行電壓鉗制,分辨測量膜電流,稱為細胞貼附膜片。由于不破壞細胞的完整性,這種方式又稱為細胞膜上的膜片記錄。此時跨膜電位由玻管固定電位和細胞電位決定。因此,為測定膜片兩側的電位,需測定細胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動看,這種形式的膜片是極穩定的,因細胞骨架及有關代謝過程是完整的,所受的干擾小。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*50小時隨時人工在線咨詢.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。芬蘭全細胞膜片鉗市場價
在膜電位改變時,在電場的作用下,重新分布導致通道的關閉,同時有電荷移動,稱為門控電流。日本全細胞膜片鉗價格
膜片鉗技術:從一小片膜(約幾平方微米)上獲取電子信息的技術,即保持跨膜電壓恒壓箝位的技術,從而測量通過膜的離子電流。通過研究離子通道中的離子流動,可以了解離子輸運、信號傳遞等信息。基本原理:利用負反饋電子電路,將前排微電極吸附的細胞膜電位固定在一定水平,動態或靜態觀察通過通道的微小離子電流,從而研究其功能。一種研究離子通道的電生理技術是施加負壓,使玻璃微電極前沿(開口直徑約1μm)與細胞膜緊密接觸,形成高阻抗密封,可以準確記錄離子通道的微小電流。可制備成三種單通道記錄模式:細胞貼附、內面向外、外面向內,以及另一種多通道全細胞記錄模式。膜片鉗技術實現了小膜的隔離和高阻密封的形成。由于高阻密封,背景噪聲水平降低,記錄頻帶范圍相對變寬,分辨率提高。此外,它還具有良好的機械穩定性和化學絕緣性。小膜隔離使得研究單個離子通道成為可能。日本全細胞膜片鉗價格