膜片钳电压钳课件.pptVIP

膜片钳 电压钳 090907049 苏艳妮 历史起源 欧文.内尔（Erwin Neher）和伯特.萨克曼（Bert Sakinann）在电压钳的基础上发展了膜片钳（patch clamp）技术，采用较大的微电极和神经元的细胞膜紧紧接触，两者间形成一高阻抗密封区。于是，微电极就以一个低阻抗的电特性进入细胞内。膜片钳不仅可以观察单离子通道电流，而且有多种模式可以方便地对细胞进行电压钳制和电流钳制，观察各种离子通道电流及其调控，并与分子生物学技术结合进行离子通道与受体的分子结构和功能研究，广泛应用于神经生物学、生理学、药理学等各个领域。为此他们获得 1991年诺贝尔生理学一医学奖。 膜片钳技术的定义 1用以记录通过单个膜通道的电流的装置 2研究离子通道的一种电生理技术，是施加负压将玻璃微电极的尖端(开口直径约1 μm)与细胞膜紧密接触，形成高阻抗封接，可以精确记录离子通道微小电流。能制备成细胞贴附、内面朝外和外面朝内三种单通道记录方式，以及另一种记录多通道的全细胞方式。 膜片钳技术 　这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的或多个的离子通道分子活动的技术。它和基因克隆技术（gene cloning）并架齐驱，给生命科学研究带来了巨大的前进动力。 　　 技术原理 　膜片钳技术是用玻璃微电极吸管把只含1-3个离子通道、面积为几个平方微米的细胞膜通过负压吸引封接起来，由于电极尖端与细胞膜的高阻封接，在电极尖端笼罩下的那片膜事实上与膜的其他部分从电学上隔离，因此，此片膜内开放所产生的电流流进玻璃吸管，用一个极为敏感的电流监视器（膜片钳放大器）测量此电流强度，就代表单一离子通道电流 膜片钳技术的应用 直接观察神经细胞，肌细胞，及其他各种细胞中的单一的离子通道蛋白质分子对相应离子通透难易等特性，由于这时微电极不刺入细胞，即使用于纤小的细胞也不致造成损伤。膜片钳实验技术及其各种变式，是从分子水平研究跨膜离子移动和其他功能的重要手段。 电压钳的定义 用以测量特定离子流的幅值，可使膜电位即刻达到期望值或使膜电压保持恒定的装置。 电压钳技术原理图片 电压钳技术原理 电压钳（voltage clamp）技术是通过插入细胞内的一根微电极向胞内补充电流，补充的电流量正好等于跨膜流出的反向离子流，这样即使膜通透性发生改变时，也能控制膜电位数值不变。经过离子通道的离子流与经微电极施加的电流方向相反，数量相等。因之可以定量测定细胞兴奋时的离子电流。膜通透性的改变是迅速的，但如使用一个高频响应的放大器，可以连续、快速、自动地调整注入电流，达到保持膜电位恒定的目的。它可以测量细胞的膜电位、膜电流和突触后电位。 * * 膜片钳技术的建立 膜片钳技术的建立，对生物学科学特别是神经科学是一资有重大意义的变革。这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的（或多个的离子通道分子活动的技术。此技术的出现自然将细胞水平和分子水平的生理学研究联系在一起，同时又将神经科学的不同分野必然地融汇在一起，改变了既往各个分野互不联系、互不渗透，阻碍人们全面认识能力的弊端。 * * * * *