膜片鉗技術

技術簡介

? ? ??膜片鉗技術是一種細胞內記錄技術，是研究離子通道活動的最佳工具，也是應用最廣泛的電生理技術之一。該技術通過施加負壓將微玻管電極（膜片電極或膜片吸管）的尖端與細胞膜緊密接觸，形成GΩ以上的阻抗，使電極開口處的細胞膜與其周圍膜在電學上絕緣。被孤立的小膜片面積為μm量級，內中僅有少數離子通道。玻璃微電極中含有一根浸入電解溶液中的導線，用于傳導離子。在此基礎上對該膜片施行電壓鉗位（即保持跨膜電壓恒定），如果單個離子通道被包含在膜片內，則可對此膜片上的離子通道的電流進行監測記錄。通過觀測單個通道開放和關閉的電流變化，可直接得到各種離子通道開放的電流幅值分布、開放幾率、開放壽命分布等功能參量，并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關系。還可把吸管吸附的膜片從細胞膜上分離出來，以膜的外側向外或膜的內側向外等方式進行實驗研究。這種技術對小細胞的電壓鉗位、改變膜內外溶液成分以及施加藥物都很方便。

膜片鉗的幾種記錄模式及在不同水平上的應用

? ? ?在膜片鉗技術的發展過程中主要形成了四種記錄模式，即細胞貼附模式（cell-attached?mode或loose-seal-cell?attached mode）、膜內面向外模式（inside-out mode）、膜外面向外模式（outside-out mode）、常規全細胞模式（conventional whole-cell mode）和穿孔膜片模式（perforated patch mode）。

（來源：《實用膜片鉗技術》，劉振偉著2006）

圖1 在不同研究水平使用的膜片鉗技術（Nature 575,38-39(2019)）

??? ?a.亞細胞水平：細胞貼附模式，可記錄通過電極下膜片中通道蛋白的離子電流(紅色虛線箭頭)。在全細胞膜片鉗中，膜片破裂，因此可以記錄全細胞的宏觀電流，它表示整個細胞的總和電流 (藍色虛線箭頭)。

??? ?b.?細胞水平：來自神經元不同部分的全細胞同步記錄可確定信號傳遞的方向。

? ???c.?神經元網絡水平：全細胞記錄可以在一個連接神經元的小網絡中進行。

? ???d.?活體水平：可以在執行任務或自由走動的動物大腦中進行全細胞記錄。

膜片鉗主要應用

??? ? 1、細胞膜離子通道的性質鑒定及其動力學研究；

? ? ? 2、單細胞形態與功能研究；

? ? ? 3、藥物作用機制研究；

? ? ? 4、細胞分泌的研究；

? ? ? 5、信號轉導的研究；

? ? ? 6、分子生物學研究。

使用膜片鉗的工作流程

https://www.moleculardevices.com.cn/applications/patch-clamp-electrophysiology

客戶提供

??? ? 1、檢測需求及參考資料；

? ? ? 2、實驗模型/樣本；

? ? ? 3、分析方法。

服務信息及最終交付內容、產品

? ???1、檢測報告

? ? ?2、原始數據