細胞是動物和人體的基本單元,細胞與細胞內的通信是依靠其膜上的離子通道進行的,離子和離子通道是細胞興奮的基礎,亦即產生生物電信號的基礎,生物電信號通常用電學或電子學方法進行測量。由此形成了一門細胞學科--電生理學。膜片鉗技術已成為研究離子通道的黃金標準。電壓門控性離子通道:膜上通道蛋白的帶點集團在膜電位改變時,在電場的作用下,重新分布導致通道的關閉,同時有電荷移動,稱為門控電流。配體門控離子通道:神經遞質(如乙酰膽堿)、ji素等與通道蛋白上的特定位點結合,引起蛋白構像的改變,導致通道的打開。電壓鉗技術的主要在于將膜電位固定在指令電壓的水平,這樣才能研究在給定膜電位下膜電流隨時間的變化關系。日本單通道膜片鉗系統
早在膜片鉗誕生之前,20世紀50~60年代,Hodgkin與Hexley便發現并使用了電壓鉗技術,他們通過雙電極電壓鉗在烏賊軸突上發現了動作電位的離子機制,并因此獲得了諾貝爾生理醫學獎。這也為后來膜片鉗的誕生奠定了基礎。于1976年,德國馬克斯普朗克生物物理化學研究所的Neher和Sakmann第1次于青蛙的肌細胞上,用玻璃電極吸下了一小片細胞膜,記錄導了皮安級的單通道離子電流,從而產生了膜片鉗技術。1980年,耶魯大學醫學院Sigworth等人在記錄電極內增加了負壓吸引,實現了10-100GΩ的高阻抗封接,使得單電極可以同時實現鉗制電位和記錄單通道電流。1991年,Neher與Sakmann因為對膜片鉗技術的突出貢獻獲得了諾貝爾生理醫學獎。膜片鉗技術,在人類對生理學的探究中,無異于一條道路,通往了名為細胞電生理的國度。膜片鉗技術也許某一天會被更便捷或更精確的技術取代,但其至今仍然是離子通道相關研究中使用蕞廣的技術。芬蘭單電極膜片鉗電生理技術維持細胞正常形態和功能完整性。
離子通道結構研究∶目前,絕大多數離子通道的一級結構得到了闡明但根本的還是要搞清楚各種離子通道的三維結構,在這方面,美國的二位科學家彼得阿格雷和羅德里克麥金農做出了一些開創性的工作,他們到用X光繞射方法得到了K離子通道的三維結構,二位因此獲得2003年諾貝系化學獎。有關離子通道結構不是本PPT的重點,可參考楊寶峰的和Hill的 不同的全自動膜片鉗技術所采用的原理如PopulationPatchClamp技術∶同SealChip技術一樣,完全摒齊了玻璃電極,而是采用PatchPlate平面電極芯片。該芯片含有多個小室,每個小室中含有很多1-2μm的封接孔。在記錄時,每個小室中封接成功的細胞|數目較多,獲得的記錄是這些細胞通道電流的平均值。因此,不同小室其通道電流的一致性非常好,變異系數很小。美國Axon(MDS)公司采用這一技術研發出了全自動高通量的lonWorksQuattro系統,成為藥物初期篩選的金標準滔博生物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*39小時隨時人工在線咨詢.在細胞膜的電興奮過程中,脂質層膜電容的反應是被動的,其電流電壓曲線是線性的。 細胞是動物和人體的基本組成單元,細胞與細胞內的通信,是依靠其膜上的離子通道進行的,離子和離子通道是細胞興奮的基礎,亦即產生生物電信號的基礎,生物電信號通常用電學或電子學方法進行測量。由此形成了一門細胞學科———電生理學(electrophysiology),即是用電生理的方法來記錄和分析細胞產生電的大小和規律的科學。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?,F代膜片鉗技術是在電壓鉗技術的基礎上發展起來的。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*54小時隨時人工在線咨詢.現代膜片鉗技術是在電壓鉗技術的基礎上發展起來的。芬蘭雙分子層膜片鉗產品介紹 選擇膜片鉗,選擇細胞電生理研究的明天!日本單通道膜片鉗系統 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。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*48小時隨時人工在線咨詢.日本單通道膜片鉗系統