膜片钳电生理学

膜片钳电生理学

电生理学是神经科学和心脏生理学中用于评价离子通道的基础学科之一。膜片钳技术是一种用于了解离子通道行为的通用型电生理学工具。

每个细胞都表达离子通道,但通过膜片钳技术进行研究的最常见细胞包括过表达单离子通道的神经细胞、肌纤维、心肌细胞和卵母细胞。为了评估单离子通道传导性,微电极与细胞膜会形成高电阻密封,并去除包含目标离子通道的细胞膜片。或者,当微电极密封至细胞膜上时,此细胞膜片会破裂,从而使电极能够通过电通道进入整个细胞。之后施加电压,形成电压钳,并测量膜电流。电流钳也可用于测量细胞膜内外电压(称为膜电位)的变化。可以通过添加化合物阻断或激活通道来改变细胞膜内的电压或电流变化。这些技术使研究人员能够了解离子通道在正常和疾病状态下如何表现,以及不同的药物、离子或其他分析物如何改变这些状态。

电生理学的技术

  • 什么是连续单电极电压钳 (cSEVC)?

    cSEVC

    什么是连续单电极电压钳 (cSEVC)?它是一种电生理膜片钳法,可使膜电压通过细胞并测定电压递升时电流的变化。

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  • 什么是不连续单电极电压钳 (dSEVC)?

    dSEVC

     在不连续单电极电压钳 (dSEVC) 中,电压记录任务和电流通过任务被指定至相同的微电极。

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  • 什么是动作电位?

    动作电位

     动作电位是电压或膜电位在有特定模式的整个细胞膜中快速升高并随后降低。我们以神经元和肌细胞来举例,它们就是通过动作电位传递信号的。

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  • 膜片钳电生理学数字采集

    数字采集

    放大器采集的电流或电压信号是一种模拟信号,但为了执行高分辨率膜片钳测量所需的数据分析,必须将模拟信号转化为数字信号。将数模转换器置于放大器和计算机之间,可完成这一重要工作。信号质量极其重要,并且受采样频率影响。最新一代的 Digidata 数模转换器能在 500kHz 下进行采样,且可配备能消除 50/60Hz 线频噪音的 HumSilencer。

  • 膜片钳单通道记录技术

    单通道记录

    膜片钳技术涉及与细胞膜形成牢固千兆欧姆封接的玻璃微电极。玻璃微电极中含有一根浸入电解溶液中的导线,用于传导离子。要测定单离子通道,则在形成千兆欧姆封接后将膜的“膜片”与细胞分离。如果单离子通道在膜片内,则可测量电流。Axopatch 200B 具备极低噪音特性,非常适用于此应用,可大大度增强很小的传导性离子通道信号。

  • 针对细胞事件的膜片钳动作电位搜索

    动作电位搜索

    动作电位体现重要的细胞事件。没有动作电位,心脏就不会搏动,神经元也不会放电,因此对这些事件的测定必不可少。Clampfit 11 高级模块中的动作电位搜索工具能检测到数据文件中的所有动作电位。它应用用户定义和编程控制的指标,包括振幅、AP 持续时间、上升和衰减时间、上升和衰减斜率、峰间频率和时间、每个峰的振幅、后电位振幅和持续时间,以及阈电位。

  • 离子通道

    离子通道

    离子通道是一组跨越细胞脂质双层并形成孔道的蛋白质。每个通道仅对特定离子具有通透性(例如:钾、钠、钙、氯)。通过使用超灵敏放大器、高质量数据采集系统以及用于评估结果的强大软件进行直接实时测定,以使用膜片钳评估与离子通道活动有关的膜中的电流或电压。

  • 膜片钳电生理学技术

    膜片钳

    膜片钳技术涉及与细胞膜形成牢固千兆欧姆 (GΩ) 封接的玻璃微电极。玻璃微电极中含有一根浸入电解溶液中的导线,用于传导离子。全细胞技术涉及通过温和抽吸来破坏膜片以提供低阻电信号接入,从而控制跨膜电压。或者,研究者可将膜片与细胞分离并利用膜内向外或膜外向外膜片钳技术来评估通过单通道的电流。

  • 全细胞记录膜片钳技术

    全细胞记录

    全细胞膜片钳技术涉及与细胞膜形成牢固千兆欧 (GΩ) 封接的玻璃微电极。该微电极含有一根浸入电解溶液中的导线,用于传导离子。随后通过温和抽吸来破坏膜片,以便玻璃微量移液管提供通向全细胞的低电阻通路,从而让研究者能够控制跨膜电压,并让研究者能够评估通过膜结合离子通道的电流总量。

  • 使用全细胞记录方法进行串联电阻补偿

    串联电阻补偿

    串联电阻是使用全细胞记录方法测得的放大器和细胞内部之间所有电阻的和。根据欧姆定律,该电阻越大,命令电压和测量值之间的差值就越大。这使得实际电压或电流测量值出现误差,可能会导致观察结果不准确。为了克服这个缺点,Molecular Devices 放大器利用内置电路来补偿因串联电阻下的电压或电流下降引起的误差,以增加记录带宽。

  • 电压钳放大器

    电压钳放大器

    在一项使用电压钳方法的实验中,研究者控制细胞内的膜电压,并测量为了保持该电压而需要的跨膜电流。该电压控制称为命令电压。为了保持该命令电压,必须向放大器注入电流。注入的电流将与通过开放离子通道流出的电流相等且方向相反,从而使放大器能够测量流过开放膜结合离子通道的电流量。

  • 电流钳放大器

    电流钳放大器

    电流钳是一种用于测量因电流注入而产生的膜电位(电压)的方法。为了测量膜电位,MultiClamp 700B 和 Axoclamp 900A 均监测沿串联电阻器进行的电流注入所引起的电压下降。电流钳通常用于将模拟但逼真的电流波形注入细胞,并监测膜效应。该技术非常适用于评估动作电位等重要细胞活动。

  • HumSilencer 技术

    HumSilencer 技术

    50/60Hz 线频噪音也称为电子干扰,是膜片钳电生理学实验中常见的本底噪音源。该噪音会覆盖目标生物信号,导致几乎无法进行灵敏的膜片钳测量。传统的故障排除通常只是部分有效,而且会降低数据准确度。HumSilencer 是一种无滤波器的自适应技术,可在不使用会降低数据准确度的方法(如滤波器,它会使生物信号失真)的情况下识别并消除线频噪音。

  •  细胞通路分析

    细胞通路分析

    许多细胞通路都涉及离子通道,了解离子通道响应膜电位变化的功能或是否存在其他分子,对于准确理解离子通道如何参与正常和异常生物过程而言十分重要,这些过程包括细胞分化与迁移、疾病状态以及神经元通信。

  • 疾病研究中所用到的离子通道

    疾病研究

    离子通道在许多疾病中发挥作用,包括高血压;心律失常;胃肠、免疫和神经肌肉疾病、病理痛和癌症。通过了解离子通道在某种疾病中的确切作用,研究人员有可能找出一种影响离子通道以改变疾病病程的方式。

  • 群峰电位搜索工具

    群峰电位搜索

    群峰电位记录和成对脉冲实验虽然易于采集,但历来难以分析。使用 pCLAMP 11 软件中的 Clampfit 高级分析模块,将不会再出现这种情况。群峰电位搜索工具将根据用户定义的参数来自动定位群峰电位,并计算振幅、曲线下面积、半宽、上升时间、衰减时间、上升斜率、衰减斜率和群峰电位的海岸线以及成对脉冲。

  • 批次数据分析宏

    批次数据分析宏

    Clampfit 高级分析模块是 pCLAMP 11 软件套件的一部分,它包含可利用宏来加速数据分析的批量数据分析工具。批量分析通过分析由同一方案生成的大量数据来节省时间。要使用批量分析,仅需开启宏捕获功能、分析数据并保存宏。当需要分析其他数据时,仅需应用已保存的宏即可对数据进行自动分析。

  • Clampfit 自动事件检测

    自动事件检测

    Clampfit 高级分析模块是 pCLAMP 11 软件套件的一部分,它具有灵活的事件检测引擎,其可分析自发和诱发的动作电位和突触后数据。通过越限检测或模式匹配模板搜索来检测事件。模板搜索会分析自发事件,例如微型突触 EPSP 和 IPSP。此外,可同时检测到多个事件类别的事件。Clampfit 11 软件的集成环境将数据中检测到的事件关联至电子数据表和图像窗口,以实现对整个数据集的快速环境评估。

电生理学的资源

视频和演示

使用 Axon pCLAMP 软件计算衰减时间常数并进行曲线拟合

如何使用 Axon pCLAMP 软件来组合轨迹、计算上升或衰减时间常数并进行曲线拟合

使用 pCLAMP 软件创建自定义命令波形

如何使用 pCLAMP 软件创建自定义命令波形

通过 pCLAMP 软件使用定序键、用户列表和激励文件

通过 pCLAMP 软件使用定序键、用户列表和刺激文件

使用 pCLAMP 和 MetaMorph 软件同步电生理学和成像解决方案

使用 Axon pCLAMP 和 MetaMorph 软件同步电生理学和成像解决方案

使用 Clampfit 数据分析进行 Clampex 扫描之间的膜测试和突触事件分析

使用 Clampfit™ 数据分析进行在线统计、Clampex 扫描之间的膜测试和突触事件分析

使用 Axoporator 进行单细胞电穿孔,以进行转染和染料标记

使用 Axoporator 800A 进行单细胞电穿孔,以进行转染和染料标记

使用 Axoclamp 900A 对表达离子通道的爪蟾卵母细胞应用双极电压钳

使用 Axoclamp 900A 对表达离子通道的爪蟾卵母细胞应用双极电压钳

在数据采集和 Clampfit 应用中使用滤光片

写入长时程增强和衰减方案并在数据采集和 Clampfit 应用中使用背景过滤

电阻补偿系列

串联电阻是否补偿

通过电生理学研究加速有关接收和传输的机理研究

通过电生理学研究加速有关接收和传输的机理研究

用于同步光模式的光遗传学考量的硬件选择

用于同步光模式的光遗传学考量的更新版本和硬件选择

淀粉样蛋白对爪蟾卵母细胞模型中 hSlo1.1(一个 BK 通道)的影响

研究淀粉样蛋白对爪蟾卵母细胞模型中 hSlo1.1(BK 通道)的影响

用于单分子生物物理学和生物纳米技术的纳米孔电子工具

用于单分子生物物理学和生物纳米技术的纳米孔电子工具

Axon 放大器和 pCLAMP 软件按键功能概览(中文版)

Axon 放大器和 pCLAMP 软件按键功能概览(中文版)

在基础单通道分析中使用 Clampfit

使用 Clampfit 进行基础单通道分析

在 Clampfit 模块中进行动作电位分析

在 Clampfit 模块中进行动作电位分析

pCLAMP 数据采集模块中方案编辑器的操作示例

pCLAMP 数据采集模块中protocol编辑器的操作示例

pCLAMP 中protocol编辑器的操作示例(中文版)

pCLAMP 中protocol编辑器的操作示例(中文版)

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