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膜片鉗技術(shù)

Patch Clamping: An Introductory Guide to Patch Clamp Electrophysiology

2019-04-30 - Areles Molleman

膜片鉗技術(shù)十個(gè)技術(shù)要點(diǎn)

 

動(dòng)作輕柔

 

      當(dāng)將micropipette放置到holder上的時(shí)候,你可以很容易的在你和放大器(amplifier)“熱”電極之間產(chǎn)生電接觸。如果不與地面電位(electrical ground)連接的話,那么就像是一個(gè)巨大的觸角,會(huì)引起很大的噪音。這會(huì)造成一些放大器的損傷,尤其是如果你聚集了一些靜電噪聲的時(shí)候。利用空余的那只手接觸地面,或者在放置微管之前連接金屬絲到地面電位,后者可以在你作為法拉籠(Faraday cage,又稱靜電屏蔽籠,用以防止雜電場(chǎng)對(duì)膜片鉗放大器的探頭電路的干擾)一部分的時(shí)候減少噪音。

 

利用少許壓力

      在靠近液體表面和接觸細(xì)胞之前要在微管溶液中施以4-6英寸的水壓,這可以通過(guò)膜片管holders另外的線路,用嘴更好——一個(gè)簡(jiǎn)單的U試管。這種電壓能可以讓bath中不留任何碎片,當(dāng)然吸液管溶液也必須十分干凈。

 

不用在意吸液管被打碎

       每一步由于對(duì)操縱器和光學(xué)方面的感覺(jué)不同都會(huì)有所差別,在將吸液管定位在細(xì)胞附近的時(shí)候,剛開(kāi)始總是會(huì)打破幾個(gè)吸液管的,這是十分正常的。不要因此而沮喪,要分型一下每次做錯(cuò)的原因,這樣能獲得很快的進(jìn)步,而且在到下一步的時(shí)候依然要重復(fù)這個(gè)過(guò)程。

 

SUPERFUSION是開(kāi)還是不開(kāi)?

       打開(kāi)Superfusion會(huì)導(dǎo)致一些化學(xué)物品的浪費(fèi),也許是昂貴的藥物,而且會(huì)增加吸液管污染的可能性,但是,如果你的細(xì)胞并沒(méi)有很好的貼在底物上,造成緊密的seal(沒(méi)有superfusion),那么打開(kāi)superfusion,能很容易的調(diào)整細(xì)胞,打破密封。另一持續(xù)打開(kāi)superfusion的原因是微環(huán)境調(diào)控,除非你能很確定穩(wěn)定和pH值不會(huì)大幅度的變化,那么還是讓superfusion開(kāi)著吧。

 

吸液管大小

       一個(gè)孔徑尺寸大的吸液管有利于整個(gè)細(xì)胞的記錄,這主要是因?yàn)橛?/font>suction pulses容易穿過(guò)細(xì)胞膜,因此在記錄的過(guò)程中不用重新再來(lái),細(xì)胞質(zhì)中吸液管溶液也可以很快得以交換。因此在整個(gè)細(xì)胞記錄過(guò)程中吸液管的大小是由獲得seals的成功率決定的,可以盡可能的考慮大尺寸的吸液管,電阻大約是2MΩ。另外小孔徑的吸液管適合于單孔道記錄。

 

選擇正確的角度

       要進(jìn)行一次好的密封就需要一次優(yōu)良的接觸,吸液管接觸細(xì)胞的角度通常是45度到60度,在放置吸液管的時(shí)候,試著選擇細(xì)胞上與吸液管軸垂直的部分。這不難,但是在平展的細(xì)胞上可能有些難得,有時(shí)可以利用由細(xì)胞核造成的凸出來(lái)完成。而紡錘形狀的細(xì)胞則可以以90度來(lái)靠近其軸心。

 

吸出

       在靠近一個(gè)擺動(dòng)檢測(cè)脈沖(毫伏)的過(guò)程中就說(shuō)明吸液管“看到”了電阻(電流反應(yīng)越大電阻越低),接近細(xì)胞會(huì)增加電阻,降低電流反應(yīng)。在許多例子中,大約10%的下降就說(shuō)明要關(guān)掉suction,但是不同的細(xì)胞類型有不同的情況,而且超壓應(yīng)用的情況也有影響。也就是說(shuō),一旦一種細(xì)胞類型建立了可靠穩(wěn)定的規(guī)則,那么就把它記錄下來(lái)。從壓力到吸出的轉(zhuǎn)換(通常是由口來(lái)完成)應(yīng)該是快速和順暢的,如果你離開(kāi)吸液管一會(huì)(沒(méi)有壓力或者sucion),那細(xì)胞膜就會(huì)搖擺,污染吸液管口,無(wú)法完成良好的seal。

 

承認(rèn)錯(cuò)誤

       如果發(fā)現(xiàn)你監(jiān)控的電阻大幅度降低,那么放棄這一次。你的tip將會(huì)被污染,就像上面說(shuō)的那樣,無(wú)法得到好的密封,承認(rèn)錯(cuò)誤,用一只新的吸液管重新開(kāi)始是最節(jié)約時(shí)間的方法。

 

鑒別和去除漂移

      有沒(méi)有在利用顯微操作器(micromanipulator)這種低漂移特征的儀器操作時(shí),發(fā)現(xiàn)微吸管在顯微鏡下滑動(dòng)?在對(duì)顯微操作器抱怨之前,你需要確保你的操作器已調(diào)節(jié)減少振動(dòng)了。漂移有可能是由于操作器裝載過(guò)重,或者電纜和與headstage接觸的試管扭轉(zhuǎn)力過(guò)大,請(qǐng)盡量避免這些情況的出現(xiàn)。

 

當(dāng)鉗出來(lái)......

       在完成一個(gè)密封(seal)之后,可以加以holding potential。通常你所認(rèn)為的是一個(gè)來(lái)自細(xì)胞的休眠細(xì)胞膜電壓,在吸液管下的膜片將會(huì)被去極化,但是一旦你取出,細(xì)胞將不再能從放大器里獲得強(qiáng)大的電流jolt。這種鉗出可以通過(guò)吸出脈沖(suction pulse)或者電流脈沖(current pulse)完成。吸出對(duì)于尺寸大一些的吸液管(<3MΩ)比較合適,而另一個(gè)則適合于小吸液管(>6MΩ),中間的范圍需要反復(fù)試驗(yàn),但是一旦你對(duì)你的細(xì)胞有了一套方法,那么就堅(jiān)持下去,有時(shí)一些污染會(huì)騙了你。用小量持續(xù)的suction,而電流脈沖則可以不斷的增加,如果你看到許多噪音出現(xiàn),回到原來(lái)的suction脈沖。

 

轉(zhuǎn)自生物通(英國(guó)赫特福德郡大學(xué)細(xì)胞與膜生理學(xué)的Areles Molleman原創(chuàng))