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膜片钳与植物膜生物学研究

何龙飞1 、2 沈振国1 刘友良1 王爱勤2 (1 南京农业大学农学系,南京210095 2 广西大学农学院,南宁530004 ) 膜片钳技术(patch2clamp technique ,PC) 是原西德马普所Erwin Neher 和Bert Sakmann 于1976 年发明的,他们首先将此技术应用于神经细胞的乙酰胆碱受体通道的研究,由于他们对这一技术及其在医学研究中的应用作出了杰出贡献,而荣获1991 年诺贝尔医学奖。八十年代以来,经过Hamill 等的进一步完善,加上原生质体、液泡等分离技术的成熟,膜片钳技术在植物细胞膜生物学和分子生物学研究得到广泛应用,并取得了丰硕成果。1 膜片钳技术原理膜片钳技术是从一小片(约几平方微米) 膜获取电子学方面信息的技术,即保持跨膜电压恒定— 电压钳位,从而测量通过膜离子电流大小的技术。进行膜片钳测量时,将经过抛光的、尖端直径为1 -2μm ......阅读全文

膜片钳记录和分析技术(一)

细胞是动物和人体的基本组成单元,细胞与细胞内的通信,是依靠其膜上的离子通道进行的,离子和离子通道是细胞兴奋的基础,亦即产生生物电信号的基础,生物电信号通常用电学或电子学方法进行测量。由此形成了一门细胞学科—电生理学(electrophysiology),即是用电生理的方法来记录和分析细胞产生电的大小

全自动膜片钳技术及其在药物筛选中的应用

一:全自动膜片钳技术介绍:膜片钳技术被称为研究离子通道的“金标准”。是研究离子通道的最重要的技术。目前膜片钳技术已从常规膜片钳技术(Conventional patch clamp technique)发展到全自动膜片钳技术(Automated patch clamp technique)。传统

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(3)

活体研究智能传感技术的演进(3)现状与未来作者:许越   PC膜片钳与NMT非损伤微测技术虽然几乎诞生在同一历史时期,但是它们的发展和普及过程却大相径庭。1)NMT的中国特色大家知道,各个国家对动物医学研究的投入通常要远远高于对其它研究领域的投入。下图是美国在医疗健康上面的投入是

膜片钳操作实验

膜片钳技术可应用于:(1)膜离子通道特性的研究;(2)药物筛选。实验方法原理膜片钳技术是用微玻管电极(膜片电极或膜片吸管)接触细胞膜,以千兆欧姆以上的阻抗使之封接,使与电极尖开口处相接的细胞膜的小区域(膜片)与其周围在电学上分隔,在此基础上固定点位,对此膜片上的离子通道的离子电流(pA级)进行监测记

非损伤微测技术与膜片钳技术的主要区别

   1976年膜片钳技术的诞生是现代生命科学研究史上的重要事件,两位德国科学家因应用膜片钳技术进行离子通道研究所取得的成就而荣获1991年诺贝尔生理学或医学奖。膜片钳技术对离子通道开闭情况的研究,成为连接生物分子和生物功能研究的重要桥梁,催生了大量高水平研究成果。 &

膜片钳实验操作

运用膜片钳进行膜离子通道特性的研究,是一项艰辛、细致、繁杂的工作,要求较高的技术水平和实验条件作保证,现在大致介绍一下膜片钳实验的过程,粗略地包括以下几个方面。 1. 标本制备 根据研究目的的不同,可采用不同的细胞组织,如心肌细胞、平滑肌细胞、肿瘤细胞等,现在几乎可对各种细胞进行膜片钳的研究。对所

膜片钳系统的电学噪声、机械震动、机械漂移的分...(一)

摘  要:   膜片钳单通道记录系统是电生理研究的重要工具,目前已经发展成为复杂的光机电联合应用系统。在应用过程中普遍存在着电学噪声干扰(膜片钳系统各个环节的噪声)、机械干扰(记录电极尖端的震颤或缓慢漂移)。本文详细讨论并分析了这些问题,并给出有效的解决方案,对整个系统进行了优

膜片钳技术的应用进展(三)

4  膜片钳技术的主要用途     膜片钳技术广泛用于研究细胞离子通道,已经成为研究细胞水平生理功能的常用技术。归纳其主要用途包括[4] :1)可分辨单通道电流,直接观察通道开启和关 闭的全过程。通过测得的单通道特征参数可鉴别通道类型,

膜片钳实验操作

运用膜片钳进行膜离子通道特性的研究,是一项艰辛、细致、繁杂的工作,要求较高的技术水平和实验条件作保证,现在大致介绍一下膜片钳实验的过程,粗略地包括以下几个方面。1. 标本制备 根据研究目的的不同,可采用不同的细胞组织,如心肌细胞、平滑肌细胞、肿瘤细胞等,现在几乎可对各种细胞进行膜片钳的研究。对所

膜片钳实验系统配置

一个电生理配置有4个主要的需求:环境需求:保持标本的健康的手段。光学需求:显现标本以供观察的手段。机械结构需求:稳定定位微电极的手段。电子学需求:放大和测量信号的手段。我们将配置分成两种类型的“典型”配置:胞外记录和单通道膜片钳记录。胞外记录的配置该配置主要用于记录脑片的场电位。一般目标是将一个相对

膜片钳操作实验

运用膜片钳进行膜离子通道特性的研究,是一项艰辛、细致、繁杂的工作,要求较高的技术水平和实验条件作保证,现在大致介绍一下膜片钳实验的过程,粗略地包括以下几个方面。 1. 标本制备 根据研究目的的不同,可采用不同的细胞组织,如心肌细胞、平滑肌细胞、肿瘤细胞等,现在几乎可对各种细胞进行膜

膜钳片

运用膜片钳 进行膜离子通道特性的研究,是一项艰辛、细致、繁杂的工作,要求较高的技术水平和实验条件作保证,现在大致介绍一下膜片钳 实验的过程。实验材料细胞组织试剂、试剂盒硅酮树脂电极液仪器、耗材膜片微电极滤膜 防震工作台屏蔽罩仪器设备架单色光系统膜片钳放大器刺激器数据采集的设备微操纵器实验步骤第一步是

膜片钳技术原理

可兴奋膜的电学模型      细胞膜由脂类双分子层和和蛋白质构成。脂质层的电导很低,由于双分子层的结构特点,形成了细胞的膜电容,通道蛋白的开闭状况主要决定了膜电导的数值。在细胞膜的电学模型中,膜电容和膜电导构成了一个并联回路。在细胞膜的电兴奋过程

膜钳片实验

实验材料 细胞组织试剂、试剂盒 硅酮树脂电极液仪器、耗材 膜片微电极滤膜 防震工作台屏蔽罩仪器设备架单色光系统膜片钳放大器刺激器数据采集的设备微操纵器实验步骤 第一步是分两次拉制,第一次拉长7~10mm,直径小于200μm,在此基础上进行第二次拉制,最终使尖端的直径为1~2μm,两步拉制的目的主要是

膜钳片

膜钳片             实验材料 细胞组织

膜片钳技术的应用进展(一)

【摘要】  膜片钳技术是研究离子通道的“金标准”,应用该技术可以证实细胞膜上离子通道的存在,并能对其电生理特性、分子结构、药物作用机制等进行深入的研究。 【关键词】  膜片钳技术 离子通道 进展    1976年由德国马普生物物理化学研究所

培养细胞膜片钳记录实验

实验方法原理 培养细胞膜片钳记录是在无菌条件下将组织块经过机械分离和消化酶的处理后分离成单个细胞并在孵箱中培养数天后进行常规膜片钳记录的一种方法。细胞原代培养过程与急性分离细胞的过程基本一致,但前者需在无菌条件下进行实验材料 细胞试剂、试剂盒 细胞培养液一般用F-12medium细胞分离过程用液一般

培养细胞膜片钳记录实验

基本方案             实验方法原理 培养细胞膜片钳记录是在无菌条件下将组织块经过机械分离和消化酶的处理后分离成

培养细胞膜片钳记录实验

实验方法原理培养细胞膜片钳记录是在无菌条件下将组织块经过机械分离和消化酶的处理后分离成单个细胞并在孵箱中培养数天后进行常规膜片钳记录的一种方法。细胞原代培养过程与急性分离细胞的过程基本一致,但前者需在无菌条件下进行实验材料细胞试剂、试剂盒细胞培养液一般用F-12medium细胞分离过程用液一般用Pu

生物芯片技术在药物R&D中的应用(三)

2 生物芯片作为超高通量筛选平台的应用  在过去的十几年里,随着科学的进步以及在巨大的经济利益驱使下,药物筛选技术得到了飞速的发展。在80年代中期(高通量筛选形成之初),每天只能筛选30种化合物,到90年代中期,每天可筛选1,500种化合物,而如今每天可筛选超过 100,000个化合物。高速

如何确定NMT测到的就是Ca2+流?

尽管NMT:非损伤微测技术在中国生物学界几乎已经家喻户晓,但是在世界范围内对于很大一部分科学家,仍属于阳春白雪。那么当我们的科学家向国际期刊投递了应用了NMT的科研论文的时候,面临着过去很少遇到的一个棘手问题就是,这些国际期刊审稿人对于NMT并不像大家所期望的那样熟悉,此时的老师和同学们在惊讶之余,

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(2)

活体研究智能传感技术的演进(2)时间与空间作者:许越  时间分辨率和空间分辨率,指的是一个检测技术能够在时间和空间上提供的最小分辨单位或数值。列文虎克(Anthony Von Leeuwenhoek)发明的能够看到活细胞的显微镜,就是在人类观察世界的空间分辨率上的一次大的提升。 

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术(4)优势对比

于1993年和2000年分别获得首都师范大学及美国麻省州立大学,植物生理学双硕士学位。2001年在美国创建基于NMT技术的美国扬格公司,次年运用NMT服务于设立在美国北卡州立大学的美国航空航天局(NASA)空间植物学研究项目。2005年成立旭月(北京)科技有限公司,在匡廷云院士、杨福愉院士和林克椿教

膜片钳系统的电学噪声、机械震动、机械漂移的分...(四)

3.2.2 检查所有的机械连接。我们可以抓住探头轻微尝试在所有方向上来回快速移动。如果手指感觉到细微的卡拉声,说明系统某处有松动。另一个测试是轻轻敲打显微镜并观察电极尖端,如果电极过分颤动,表明问题来自固定微操的平台。3.2.3 检查探头和电极夹持器。我们卸下探头,将玻璃电极直接固定在微操上,可检查

Nature:接入脑细胞的机器

  请你试想一下:将电极固定在活体动物的脑细胞上并记录其电颤振,这得需要多大的技巧和耐心?神经生物学家Edward Boyden解答说,这项技术就是大名鼎鼎的“全细胞膜片钳”(whole-cell patch-clamping),被奉为“神经科学中最精密的技术”,全球仅有几十个实验室专攻此术。  不

脑片膜片钳实验方法(二)

二、海马脑片的膜片钳记录1、将刺激电极放置在含突触前纤维脑片区域附近在突触传递的研究中,应该同时记录突触前和突触后神经元的电信号,虽然,并不是所有突触前神经元胞体的动作电位均可传导至突触 (Vincent, 1996)。由于在突触前和突触后两个神经元上同时做膜片钳记录较困难,因此,需要用其它的方

全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传...

全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传学刺激的应用膜片钳(Patch-clamp)电生理学是一种被广泛运用于分析神经元内在特性及其局部关联的实验方法。 近年来,实验室标记整个大脑神经元中特定子集转基因小鼠品系的能力为分析神经元回路与研究整个大脑的神经元多样性提供了新的方案。如今,A

非损伤性扫描离子选择电极技术及其在后基因...(十一)

4. 总结及展望SIET在借鉴众多科学家工作经验的基础上,经过多年的改进和完善,为科研人员提供了一个较为友好的软硬件环境,在数据的生成,采集以及校准等方面,极大地方便了研究人员。特别是应用SIET强大的3维立体测量方式,研究人员可以获得其他电生理技术无法测到的被测样品某些点的特异活性 [10]。对于

温度依赖的hERG 通道药理学与动力学特性(一)

简介hERG (human ether-a go-go-related gene) 基因编码的延迟整流钾通道在哺乳动物和人的心肌细胞动作电位的控制中起着至关重要的作用。多种类型的化学治疗药物存在潜在的hERG 通道阻断风险,可能引起心电图上QT间期的延长。这可能导致严重的致死性室性心律失常—

从PC膜片钳到NMT非损伤微测技术 (1)

活体研究智能传感技术的演进(1)愿望与挑战作者:许越   “点击查看作者自传”在活体状态下进行研究,是生命科学家追求的最佳方法和始终不渝的愿望。能够检测到活体细胞单离子通道电信号的膜片钳(PC :Patch Clamp)技术,于1990年获得诺贝尔奖之后,迅速传入中国(周专等1990,许越