日本單電極膜片鉗哪家好

來源: 發(fā)布時間:2024-06-12

電壓鉗的原理∶用兩根前列直徑0.5um的電極插入細胞內,一根電極用作記錄電極以記錄跨膜電位,用另一根電極作為電流注入電極,以固定膜電位。從而實現固定膜電位的同時記錄膜電流。電位記錄電極引導的膜電位(Vm)輸入電壓鉗放大器的負輸入端,而人為控制的指令電位(Vc)輸入正輸入端,放大器的正負輸入端子等電位,向正輸入端子施加指令電位(Vc)時,經過短路負端子可使膜片等電較,即Vm=Vc,從而達到電位鉗制的目的,并可維持一定的時間。Vc的不同變化將導致Vm的變化,從而引起細胞膜上電壓依賴性離子通道的開放,通道開放引起的離子流反過來又引起Vm的變化,致使Vm≠Vc,Vc與Vm的任何差值都會導致放大器有電壓輸出,將相反極性的電流注入細胞,以使Vc=Vm,注入電流的大小與跨膜離子流相等,但方向相反。因而注入的電流被認為是標本興奮時的跨膜電流值(通道電流)。離子通道是一種特殊的膜蛋白,它橫跨整個膜結構,是細胞內部與部外聯(lián)系的橋梁和細胞內外物質交換的孔道。日本單電極膜片鉗哪家好

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離子通道是一種特殊的膜蛋白,它橫跨整個膜結構,是細胞內部與部外聯(lián)系的橋梁和細胞內外物質交換的孔道,當通道開放時。細胞內外的一些無機離子如Na,kCa等帶電離子可經通道順濃度梯度或電位梯度進行跨膜擴散,從而形成這些帶電離子在膜內外的不同分布態(tài)勢,這種態(tài)勢和在不同狀態(tài)下的動態(tài)變化是可興奮細胞靜息電位和動作電的基礎。這些無機離子通過離子通道的進圍所產生的電活動是生命活動的基礎,只有在此基礎上才可能有腺體分泌、肌肉收縮、基因表達、新陳代謝等生命活動。離子通道結構和功能障礙決定了許多疾病的發(fā)生和發(fā)展。因此,了解離子通道的結構、功能以及結構與功能的關系對于從分子水平深入探討某些疾病的病理生理機制、發(fā)現特異藥物或措施等均具有十分重要的理論和實際意義。日本單通道膜片鉗技術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。

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在心血管藥理研究中的應用,隨著膜片鉗技術在心血管方面的廣泛應用,對血管疾病和藥物作用的認識不僅得到了不斷更新,而且在其病因學與藥理學方面還形成了許多新的觀點。正如諾貝爾基金會在頒獎時所說:“Neher和Sadmann的貢獻有利于了解不同疾病機理,為研制新的更為的藥物開辟了道路”。目前在離子通道高通量篩選中主要是進行樣品量大、篩選速度占優(yōu)勢、信息量要求不太高的初級篩選。近幾年,分別形成了以膜片鉗和熒光探針為基礎的兩大主流技術市場。將電生理研究信息量大、靈敏度高等特點與自動化、微量化技術相結合,產生了自動化膜片鉗等一些新技術。

1980年,Sigworth、Hamill、Neher等在記錄電極內施加負壓吸引,得到了10~100GΩ的高阻封接(gigaseal),降低記錄噪聲,實現了單根電極既鉗制膜電位又記錄單通道電流。獲1991年Nobel獎。1955年,Hodgkin和Keens應用電壓鉗(Voltageclap)在研究神經軸突膜對鉀離子通透性時發(fā)現放射性鉀跨軸突膜的運動很像是通過許多狹窄空洞的運動,并提出了"通道"的概念。1963年,描述電壓門控動力學的Hodgkin-Hx上模型(簡稱H-H模型)榮獲譜貝爾醫(yī)學/生理學獎。1976年,Neher和Sakmann建立膜片鉗(Patchclamp)按術。1983年10月,《Single-ChannelRecording》一書問世,奠定了膜片鉗技術的里程碑。1991年,Neher和Sakmann的膜片鋪技術榮獲諾貝爾醫(yī)學/生理學獎。這一技術的發(fā)現和基因克隆技術并架齊驅,給生命科學研究帶來了巨大的前進動力。

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膜片鉗在通道研究中起著重要的作用。膜片鉗技術可以直接觀察和區(qū)分單個離子通道電流及其開閉時間,區(qū)分離子通道的離子選擇性,同時發(fā)現新的離子通道和亞型,在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎上,進一步計算細胞膜上的通道數和開放概率。也可用于研究某些細胞內或細胞外物質對離子通道的開閉和通道電流的影響。同時用于研究細胞信號的跨膜轉導和細胞分泌機制。結合分子克隆和定點突變技術,膜片鉗技術可用于研究離子通道的分子結構與生物學功能的關系。膜片鉗技術也可用于分析藥物對其靶受體的作用位點。例如,神經元煙堿受體是配體門控離子通道,膜片鉗全細胞記錄技術可以通過記錄煙堿誘發(fā)電流,直接反映神經元煙堿受體活動的全過程,包括受體與其激動劑和拮抗劑的親和力、離子通道開閉的動態(tài)特征、受體的***等。用膜片鉗全細胞記錄技術觀察拮抗劑對煙堿受體興奮的量效曲線的影響,以確定其作用的動態(tài)特征。然后根據拮抗劑對受體***的影響分析,拮抗劑的作用是否是電壓依賴性和使用依賴性的,我們可以從功能上區(qū)分拮抗劑對煙堿受體的不同作用位點,即判斷拮抗劑是作用于受體的激動劑識別位點、離子通道還是其他變構位點。膜片鉗,讓您的離子通道研究更加得心應手!美國膜片鉗哪家好

由于膜片鉗檢測的是PA級的微電流信號,因此需要特殊的放大器及模數轉換器。日本單電極膜片鉗哪家好

膜片鉗技術與其他技術的結合Neher等**將膜片鉗技術與Fura2熒光鈣測量技術相結合,同時進行細胞內熒光強度、細胞膜離子通道電流、細胞膜電容等多項指標變化的快速交替測量,從而獲得同一事件過程中各因素的各自變化,進而分析這些變化之間的關系。Neher將能夠光解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速率的關系以及相對較大的分泌速率。他還發(fā)明了膜片鉗的膜電容檢測與碳纖維電極的電化學檢測相結合的技術。然后***將光電聯(lián)合檢測技術和碳纖維電極電化學檢測技術相結合。這種結合既能研究分泌機制,又能鑒定分泌物質,彌補了各單一方法的不足。Eberwine于1991年***將膜片鉗技術與RT-PCR技術相結合,可以在分子水平上解釋形態(tài)相似但電活動不同的結果,隨后開始了膜片鉗與分子生物學技術相結合的時代:基因重組技術和膜通道蛋白重建技術。日本單電極膜片鉗哪家好