1976年德國馬普生物物理化學研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,記錄到ACh啟動的單通道離子電流,從而產生了膜片鉗技術。1980年Sigworth等在記錄電極內施加5-50cmH2O的負壓吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),明顯降低了記錄時的噪聲實現了單根電極既鉗制膜片電位又記錄單通道電流的突破。1981年Hamill和Neher等對該技術進行了改進,引進了膜片游離技術和全細胞記錄技術,從而使該技術更趨完善,具有1pA的電流靈敏度、1μm的空間分辨率和10μs的時間分辨率。1983年10月,《Single-ChannelRecording》一書問世,奠定了膜片鉗技術的里程碑。Sakmann和Neher也因其杰出的工作和突出貢獻,榮獲1991年諾貝爾醫學和生理學獎。不同的全自動膜片鉗技術所采用的原理也不完全相同。美國單通道膜片鉗高阻抗封接
膜片鉗是一種用于研究生物膜電生理特性的技術,它能夠測量細胞膜通道和受體的電生理活動,以及藥物對它們的影響。膜片鉗技術的基本原理是將細胞膜的電生理活動轉化為微弱電流信號,然后通過放大器和記錄設備進行測量和記錄。在膜片鉗實驗中,細胞膜被固定在鉗制電極上,同時另一個電極用于刺激或記錄電信號。通過這種方式,可以測量細胞膜上各種通道和受體的電生理活動,例如鈉離子通道、鉀離子通道、氯離子通道、鈣離子通道等。膜片鉗技術具有高靈敏度和高分辨率的特點,可以檢測到非常微小的電流變化。此外,它還可以在單細胞水平上研究電生理活動,提供有關通道和受體功能和調節的詳細信息。因此,膜片鉗技術被廣泛應用于神經科學、心血管藥理學、藥物篩選等領域。總之,膜片鉗技術是一種強大的工具,用于研究生物膜電生理特性和藥物對它們的影響。通過使用膜片鉗技術,科學家可以更深入地了解細胞膜上通道和受體的功能和調節機制,為新藥研發和疾病zhi療提供重要的信息。美國單通道膜片鉗研究早期的研究多使用雙電極電壓鉗技術作細胞內電活動的記錄。
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。
ePatch的設計的一些亮點還包括:可以在軟件中伴隨數據進行實驗記錄,你不用再專門拿一個實驗記錄本了,也不用再擔心本本上記錄的內容找不到對應的數據了,系統會把他們一一對應起來。電壓電流刺激模式的編輯更為傻瓜,眾多的模塊,直接拖拽就可以,還伴隨著示例圖,讓你對你編輯的程序一目了然。實時的全細胞參數估算,包括封接電阻,膜電容,膜電阻等重要參數強大的在線分析功能,包括電壓鉗模式下的I/Vgraph,eventdetection,FFT,以及電流鉗模式下的APthresholddetection,APfrequency,APslope等數據可保存成多種格式,你要是個程序達人,可以支持使用Matlab進行數據分析,如果沒有這樣的經驗也沒有問題,數據可以保存成.abf用的Clampfit直接分析。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*60小時隨時人工在線咨詢.探索離子通道的舞動,膜片鉗是您的科學利器!
膜片鉗技術∶從一小片(約幾平方微米)膜獲取電子學方面信息的技術,即保持跨膜電壓恒定——電壓鉗位,從而測量通過膜離子電流大小的技術。通過研究離子通道的離子流,從而了解離子運輸、信號傳遞等信息。基本原理: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。研究離子通道的一種電生理技術,是施加負壓將玻璃微電極的前列(開口直徑約1μm)與細胞膜緊密接觸,形成高阻抗封接,可以精確記錄離子通道微小電流。能制備成細胞貼附、內面朝外和外面朝內三種單通道記錄方式,以及另一種記錄多通道的全細胞方式。膜片鉗技術實現了小片膜的孤立和高阻封接的形成,由于高阻封接使背景噪聲水平**降低,相對地增寬了記錄頻帶范圍,提高了分辨率。另外,它還具有良好的機械穩定性和化學絕緣性。而小片膜的孤立使對單個離子通道進行研究成為可能。借助膜片鉗技術,開啟細胞膜離子通道的高精度研究之旅!芬蘭雙電極膜片鉗
離子通道研究,從膜片鉗開始,開啟科學探索之旅!美國單通道膜片鉗高阻抗封接
這一設計模式似乎幾十年都沒有改變過,作為一個有著近20年膜片鉗經驗的科研工作者,記得自己進入實驗室次看到的放大器就差不多是這樣,也不覺得還會有什么變化。直到筆者在19年訪問歐洲的一個同樣做電生理的實驗室的時候,發現了這樣一款獨特的放大器,讓筆者眼前一亮,這款放大器從前置放大器出來的線竟然就直接連接在了電腦上,當筆者問他們放大器和數模呢?他們說,你看到的就是全部了,所以的部件都包含在了這個前置放大器中。美國單通道膜片鉗高阻抗封接