德國(guó)全細(xì)胞膜片鉗研究

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-03-14

對(duì)單細(xì)胞形態(tài)與功能關(guān)系的研究,將膜片鉗技術(shù)與單細(xì)胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)欠磻?yīng)技術(shù)結(jié)合,在全細(xì)胞膜片鉗記錄下,將單細(xì)胞內(nèi)容物或整個(gè)細(xì)胞(包括細(xì)胞膜)吸入電極中,將細(xì)胞內(nèi)存在的各種mRNA全部快速逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,再經(jīng)常規(guī)PCR擴(kuò)增及待檢的特異mRNA的檢測(cè),借此可對(duì)形態(tài)相似而電活動(dòng)不同的結(jié)果做出分子水平的解釋或?yàn)閱渭?xì)胞逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供標(biāo)本,為同一結(jié)構(gòu)中形態(tài)非常相似但功能不同的事實(shí)提供分子水平的解釋。目前國(guó)際上掌握此技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室較少,我國(guó)北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所于1994年在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展。在膜電位改變時(shí),在電場(chǎng)的作用下,重新分布導(dǎo)致通道的關(guān)閉,同時(shí)有電荷移動(dòng),稱為門控電流。德國(guó)全細(xì)胞膜片鉗研究

德國(guó)全細(xì)胞膜片鉗研究,膜片鉗

不同的全自動(dòng)膜片鉗技術(shù)所采用的原理如PopulationPatchClamp技術(shù)∶同SealChip技術(shù)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(gè)小室,每個(gè)小室中含有很多1-2μm的封接孔。在記錄時(shí),每個(gè)小室中封接成功的細(xì)胞|數(shù)目較多,獲得的記錄是這些細(xì)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(shù)很小。美國(guó)Axon(MDS)公司采用這一技術(shù)研發(fā)出了全自動(dòng)高通量的lonWorksQuattro系統(tǒng),成為藥物初期篩選的金標(biāo)準(zhǔn)日本單通道膜片鉗多少錢Neher將膜片鉗技術(shù)與Fura 2 熒光測(cè)鈣技術(shù)結(jié)合。

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膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇,兩者的區(qū)別關(guān)鍵在于:①膜電位固定的方法不同;②電位固定的細(xì)胞膜面積不同,進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同。電壓鉗技術(shù)主要是通過(guò)保持細(xì)胞跨膜電位不變,并迅速控制其數(shù)值,以觀察在不同膜電位條件下膜電流情況。因此只能用來(lái)研究整個(gè)細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動(dòng)。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究,特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮著其他技術(shù)不能替代的作用。該技術(shù)的主要缺陷是必須在細(xì)胞內(nèi)插入兩個(gè)電極,對(duì)細(xì)胞損傷很大,在小細(xì)胞如元,就難以實(shí)現(xiàn),又因細(xì)胞形態(tài)復(fù)雜,很難保持細(xì)胞膜各處生物特性的一致。

膜片鉗放大器是整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的主要,它可用來(lái)作單通道或全細(xì)胞記錄,其工作模式可以是電壓鉗,也可以是電流鉗。從原理來(lái)說(shuō),膜片鉗放大器的探頭電路即I-V變換器有兩種基本結(jié)構(gòu)形式,即電阻反饋式和電容反饋式,前者是一種典型的結(jié)構(gòu),后者因用反饋電容取代了反饋電阻,降低了噪聲,所以特別適合較低噪聲的單通道記錄。由于供膜片鉗實(shí)驗(yàn)的專門的計(jì)算機(jī)硬件及相應(yīng)的軟件程序的相繼出現(xiàn),使得膜片鉗實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、效率提高。如與EPC-9型膜片鉗放大器(內(nèi)含ITC-16數(shù)據(jù)采集/接口卡)配套使用的軟件PULSE/PULSEFIT,它既可產(chǎn)生刺激波形,控制數(shù)據(jù)采集,又可分析數(shù)據(jù),同時(shí)具有用于膜電容監(jiān)測(cè)的鎖相放大器,多種軟件功能集成于一體。通過(guò)膜片鉗放大器的控制鍵將微電極的連接電位(junction potentials)調(diào)至零位。

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80年代初發(fā)展起來(lái)的膜片鉗技術(shù)(patchclamptechnique)為了解生物膜離子單通道的門控動(dòng)力學(xué)特征及通透性、選擇性膜信息提供了直接的手段。該技術(shù)的興起與應(yīng)用,使人們不僅對(duì)生物體的電現(xiàn)象和其他生命現(xiàn)象更進(jìn)一步的了解,而且對(duì)于疾病和藥物作用的認(rèn)識(shí)也不斷的更新,同時(shí)還形成了許多病因?qū)W與藥理學(xué)方面的新觀點(diǎn)。膜片鉗技術(shù)是一種以記錄通過(guò)離子通道的離子電流來(lái)反映細(xì)胞膜單一的或多個(gè)的離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。它和基因克隆技術(shù)(genecloning)并架齊驅(qū),給生命科學(xué)研究帶來(lái)了巨大的前進(jìn)動(dòng)力。一些學(xué)者建立了組織切片膜片鉗技術(shù)(Slicepatch),就能在哺乳動(dòng)物腦片制備上做全細(xì)胞記錄。日本腦片膜片鉗系統(tǒng)

由于電極前列與細(xì)胞膜的高阻封接,在電極前列籠罩下的那片膜事實(shí)上與膜的其他部分從電學(xué)上隔離。德國(guó)全細(xì)胞膜片鉗研究

在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的急速發(fā)展到整個(gè)世界的背景下,儀器儀表也開(kāi)始向網(wǎng)絡(luò)化突進(jìn),結(jié)合新的科技設(shè)備,通過(guò)廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)直接操控儀器儀表,對(duì)公司的管理,經(jīng)營(yíng)一體化,應(yīng)用模式的分析等各大方面產(chǎn)生影響。有限責(zé)任公司(自然)企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)這個(gè)平臺(tái)與客戶直接的交流,突破了世界和空間的限制,行家遠(yuǎn)程操控對(duì)儀器儀表進(jìn)行維護(hù)和分析。高科技的產(chǎn)品也隨之而來(lái)。隨著網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)的不斷遞增,而互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)價(jià)值不斷被挖掘出來(lái),呈爆發(fā)式增長(zhǎng),傳統(tǒng)的營(yíng)銷模式將逐步被取代。有限責(zé)任公司(自然)企業(yè)要抓住機(jī)遇,融入到互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的行業(yè)中,為行業(yè)的發(fā)展提高競(jìng)爭(zhēng)力。隨著中國(guó)的不斷進(jìn)步,世界上只有一個(gè)救世主——市場(chǎng),能救企業(yè)的只有你自己——自強(qiáng),提高服務(wù)型重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力才是中國(guó)制造業(yè)的獨(dú)一出路。以顯微科學(xué)儀器行業(yè)的發(fā)展與變化為例,以親身的實(shí)踐為例,毛磊認(rèn)為,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)的環(huán)境和實(shí)力都發(fā)生了巨大變化,有了完全不同的基礎(chǔ),這為國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器走向高階水平增強(qiáng)了信心。我們必須承認(rèn),在科學(xué)儀器上,我們跟其他地區(qū)相比,還有很大的差距。這個(gè)差距,就是我們提升的空間。合相關(guān)部門、大學(xué)和企業(yè)之力,中國(guó)的服務(wù)型必將在不遠(yuǎn)的將來(lái),在相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和重點(diǎn)光學(xué)部件研發(fā)上取得突破,產(chǎn)品進(jìn)入世界中高階水平,企業(yè)得到臺(tái)階式上升,迎頭趕上,與全球出名企業(yè)并駕齊驅(qū)。德國(guó)全細(xì)胞膜片鉗研究

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