膜片钳技术在神经药理方面的应用(1)
1976 年Neher 和Sakmann 建立了膜片钳技术(Patch clamp technique),这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一的或多数的离子通道分子活动的技术。1981 年Hamill, Neher 等人又对膜片钳实验方法和电子线路进行了改进,形成了当今广泛应用的膜片钳实验技术。该技术可应用于许多细胞系的研究,也是目前唯一可记录一个蛋白分子电活动的方法,膜片钳技术和克隆技术并驾齐驱给生命科学研究带来了巨大的前进动力,这一伟大的贡献,使Neher 和Sakmann 获得1991 年诺贝尔医学与生理学奖。 一 膜片钳技术的基本原理 用一个尖端直径在1.5~3.0μm 的玻璃微电极接触细胞膜表面,通过负压吸引使电极尖端与细胞膜之间形成千兆欧姆以上的阻抗封接,此时电极尖端下的细胞膜小区域(膜片,patch)与其周围在电学上分隔,在此基础上固定(钳制,Clamp)电位,对此膜片上的离子通道的离子电......阅读全文
膜片钳的简介
膜片钳又称单通道电流记录技术,用特制的玻璃微吸管吸附于细胞表面,使之形成10~100的密封(giga-seal),又称巨阻封接,被孤立的小膜片面积为μm量级,内中仅有少数离子通道。然后对该膜片实行电压钳位,可测量单个离子通道开放产生的pA(10的负12次方安培)量级的电流,这种通道开放是一种随机过程
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中,脂质层膜电容的反应是被动的,其电流电压曲线是线
膜片钳技术简介
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)。 传统膜片钳技术每次只能记录
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片钳的研究
膜片钳记录技术
中文名称膜片钳记录技术英文名称patch-clamp recording定 义研究离子通过膜离子通道运动的一种技术。即用一微电极封住(钳住)细胞膜片表面,然后测量通过这一部分膜上的电流。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞生物学技术(二级学科)
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
膜片钳的发展历史
1980年Sigworth等在记录电极内施加5-50 cmH2O的负压吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),大大降低了记录时的噪声实现了单根电极既钳制膜片电位又记录单通道电流的突破。1981年Hamill和Neher等对该技术进行了改进,引进了膜片游离技术和全细胞记录技术,从而
膜片钳的应用举例
(1).膜片钳技术在通道研究中的重要作用 应用膜片钳技术可以直接观察和分辨单离子通道电流及其开闭时程、区分离子通道的离子选择性、同时可发现新的离子通道及亚型,并能在记录单细胞电流和全细胞电流的基础上进一步计算出细胞膜上的通道数和开放概率,还可以用以研究某些胞内或胞外物质对离子通道开闭及通道电流
膜片钳的发展历史
1980年Sigworth等在记录电极内施加5-50 cmH2O的负压吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),大大降低了记录时的噪声实现了单根电极既钳制膜片电位又记录单通道电流的突破。 1981年Hamill和Neher等对该技术进行了改进,引进了膜片游离技术和全细胞记录技
膜片钳系统的配置
19英寸适配机架 膜片钳放大器 模拟细胞 Q系列电极夹持部件 ADInstruments还提供用于细胞外记录、细胞内记录、双电极电压钳、尤斯室电压/电流钳和刺激器等电生理设备
膜片钳系统的简介
膜片钳放大器可以配 5101-01G(1 GΩ)探头等三种探头,适用于电流为±10 nA范围内的单通道测定和整体细胞研究,特点有:具有独立的电压和电流电路,4级低通Bessel滤波器。具有Zap功能和内部检测信号,三种电流钳响应速度增加了大型膜片钳的稳定性。 这个系统包含的PowerLa
膜片钳技术(patch-clamp)
Instruments For ElectrophysiologyProducts include microelectrode, voltage and current clamp amplifiers, perfusion chambers, perfusion heating systems,
膜片钳的相关应用举例
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。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
国产膜片钳放大器
2020年注定是一个会被很多人牢记的一年,突如其来的新冠病毒在中国成为众人皆知的生物体,随着抗击疫情的中国力在国际社会被广泛认可,也招来了中美对抗的多事之秋,金字塔里的学生和科研人员,发现Matlab被断供、不能用了,一片哗然,声讨美国后,也不禁开始反省我们的国产软件,国产芯片和国产仪器。从飞机
膜片钳技术的操作步骤
(1)膜片微电极的制作 拉制 膜片微电极是将玻璃毛细管用拉管仪拉制而成。 涂硅酮树酯 将硅酮树酯涂于微电极的最尖端以外的部分,然后将其通过加热镍铬电阻线圈而烘干变固。 热刨光 在显微镜下,将微电极尖端接近热源进行热刨光处理可提高巨阻抗封接的成功率。 充灌微电极液 用于灌充微电极的
膜片钳及其原理和应用
膜片钳是一种可以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。其基本原理是用一个尖端光洁,直径约为0.5~3um 的玻璃微电极同神经或肌细胞的膜接触而不刺入,然后在微电极另一端开口处施加适当的负压,将与电极尖端接触的那一小片膜轻度吸入电极尖端的纤细开口,这样在这一小
膜片钳技术的基本介绍
1976年德国马普生物物理研究所Neher和Sakmann创建了膜片钳技术(patch clamp recording technique)。这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的或多个的离子通道分子活动的技术。它和基因克隆技术(gene cloning)并架齐驱,给生命科学研究
关于膜片钳技术的发展历史
该技术是由电压钳(voltageclamp)发展而来的,电压钳技术由Cole和Marment设计,后经Hodgkin和Huxley改进并成功地应用于神经纤维动作电位的研究 [2] 。其设计原理是根据离子作跨膜移动时形成了跨膜离子电流(I),而通透性即离子通过膜的难易程度,其膜电阻(R)的倒数,也
膜片钳记录技术的方法介绍
中文名称膜片钳记录技术英文名称patch-clamp recording定 义研究离子通过膜离子通道运动的一种技术。即用一微电极封住(钳住)细胞膜片表面,然后测量通过这一部分膜上的电流。应用学科细胞生物学(一级学科),细胞生物学技术(二级学科)
膜片钳的发展历史的介绍
1980年Sigworth等在记录电极内施加5-50 cmH2O的负压吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),大大降低了记录时的噪声实现了单根电极既钳制膜片电位又记录单通道电流的突破。 1981年Hamill和Neher等对该技术进行了改进,引进了膜片游离技术和全细胞记录技
膜片钳技术的应用进展(二)
2.3 实验的一般操作步骤 ①拉制微电极和充灌微电极;②将预先处理的实验标本置于显微镜载物台上的灌流槽内;③于显微镜低倍镜下,用微操纵器将电极移动到浴液上方,换用高倍镜按一 定标准选择合适的细胞,然后接近靶细胞或组织,完成电极与标本的封接;④给予钳位电压或电流等指令条件并分别记
最好的膜片钳培训(干货清单)
1. 电极拉制(SUTTER P97) Ø 如何做Ramp test; Ø 多步拉制参数调节,如何精确的拉制出各种理想口径的电极(教你玩转拉制仪; Ø 拉制仪简单问题处理; Ø 玻璃电极的拉制与抛光处理;(每人100根电极,让你拉到手软) 2. 溶液配制 Ø 内外液要求及注意事项;
膜片钳的主要用途
金属离子作用于细胞膜行为的研究 细胞膜离子通道的性质鉴定及其动 力学研究 细胞分泌的研究 信号转导的研究 分子生物学研究
关于膜片钳技术的应用介绍
(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
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
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
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
脑片膜片钳实验方法(四)
5、突触反应的记录现在许多实验室都开始应用膜片钳技术记录培养神经元间、组织片中和异体移植组织中的突触传递。与尖电极记录相比,它具有明显的优势。如,记录的成功率较高,较高的信噪比,能较准确地钳制胞电位等。膜片钳甚至可以应用于在位突触活动的记录(Covey, 1996)。记录自发突触后反应 自发的