大鼠背根神经节分离细胞离子单通道记录技术

本文探讨了在大鼠背根神经节(DRG)细胞上记录离子单通道电流的方法,研究了膜片钳实验的各个环节,研究了提高封接电阻的方法。研究结果表明,单通道记录的背景噪声取决于电极与细胞的封接水平。文中还讨论了实验系统的组装,电极制备和细胞分离等技术。     

细胞膜单通道非平衡态离子动力学研究

速率学说更合理地解释离子通过离子通道中孔道的过程。本文将速率学说建立在Markor过程理论基础上,得到非平衡定态时越过能垒的离子流和膜钳制电位之间关系的一般模型。并将系统辨识中的单纯形法引入非平衡定态模型中的参数估计。采用膜片钳制技术记录了离体培养的新生大鼠大脑皮质神经元钾离子单通道电流。在膜两侧对称高钾溶液下,通道电流和电压之间呈线性关系的范围为：细胞贴附模式下,±60mv,内膜向外时±40mv。在此范围之外,通道电流和电压之间呈非线性关系。能垒分布接近三能垒模型。细胞贴附时膜外侧能垒最高,中间能垒最低,这种分布导致通道电流和电压之间的S型关系。内膜向外模式下,从膜内到膜外,能垒高度依次递增。孔道内能垒不对称是导致通道电流整流现象的基础。     

膜片钳全细胞记录法在研究谷氨酰胺转运蛋白分子机制中的应用

为了研究中性氨基酸转运蛋白-谷氨酰胺转运蛋白的结构与功能,采用膜片钳全细胞记录法测定谷氨酰胺转运蛋白2介导的电流.结果表明:谷氨酰胺转运蛋白诱导了底物氨基酸和Na+浓度依赖性电流,可用于测定底物氨基酸和Na+对转运蛋白的表观亲和常数Km,SNAT2野生型对丙氨酸的表现亲和常数KmAla为(200±5)×10-6mol/L,对Na+的表观亲和常数KmNa为(100±7)×10-3mol/L.谷氨酸转运蛋白转运底物氨基酸过程是生电的过程,在膜电势负值时氨基酸转运电流增大,可用于转运机制的研究.因此膜片钳全细胞记录法是研究谷氨酰胺转运蛋白分子机制的有效方法.     

GPX3参与了H2O2对保卫细胞质膜钾通道的调控

通过表皮条生物分析、失水率测定及膜片钳实验研究谷氨酸过氧化物酶3(GPX3)能够调节保卫细胞质膜钾通道活性,并因此来介导H2O2诱导的拟南芥气孔关闭过程.与野生型Col-0相比,gpx3缺失突变在气孔开度和细胞失水方面均有较大差异.全细胞膜片钳模式下,1mmol/L的H2O2处理使野生型保卫细胞质膜钾离子通道外向电流从50pA左右激增到240pA左右,而gpx3的电流则变化不大.单通道电流的进一步分析表明gpx3不能像野生型一样对1mmol/L的H2O2处理产生明显反应,野生型与突变体的单通道电流差距高达10倍以上.据此推断GPX3是通过特异地调节外向钾通道来介导H2O2的信号传递.     

小鼠海马神经元急性分离和膜片钳技术的应用

为了获得适用于膜片钳实验技术的单个海马神经元,应用酶消化及机械分离法,急性分离出生10～13d的昆明小鼠得到单个海马神经元通过倒置显微镜直接观察和全细胞膜片钳技术分别对分离得到的海马细胞的形态学和电生理学特征进行研究．通过实验可得,急性分离所得活性较好的海马神经元胞体具有锥形胞体和顸树突特征,立体感强．在全细胞膜片钳记录模式下可记录到全细胞电流及钠、钾通道电流．由实验结果可知,该方法可以得到形态和生理特征良好的单个海马神经元,证实该方法适用于膜片钳技术的研究,对深入探讨药物、物理因子等对海马离子通道及信号转导机制的作用有重要的应用价值．     

大鼠心肌细胞的分离技术和电生理鉴定

采用酶消化法分离单个心肌细胞,应用膜片钳全细胞记录技术记录钙电流.探索大鼠心肌细胞分离方法并进行电生理鉴定.结果显示,本方法分离所得心肌细胞横纹清晰,可获得90%～95%耐钙细胞,并具有正常电生理活性,易于形成高阻封接,可用于钙电流记录.本实验所采用的分离方法经济、简便、成功率高,并通过全细胞膜片钳记录证实该分离方法得到的细胞有正常的电生理特性.     

多磷酸肌醇对细胞膜钾通道协同作用的比较研究

本工作用膜片钳全细胞电流记录技术,研究了各种多磷酸肌醇在小白鼠泪腺单细胞的内外灌流实验中对膜钙依赖性钾通道的激活作用,证明了(1,4,5)三磷酸肌醇和(1,3,4,5)四磷酸肌醇具有协同激活作用,并比较了多种磷酸肌醇联用时的特异性。     

神经电生理记录的原理与方法

神经电生理记录技术是人们研究神经功能的重要手段,分为细胞内记录、细胞外记录、膜片钳记录和脑电图记录等。这些记录方法各有特点,在神经科学的研究中发挥着越来越重要的作用。     

提高膜片钳实验成功率的方法研究

为了研究提高膜片钳实验成功率的方法,该文以大鼠肾上腺髓质嗜铬瘤分化细胞(pc12)的全细胞膜片钳电生理检测实验为例,通过分析实验影响因素和控制关键参数,记录高阻封接、细胞破膜成功率及质量,经实验数据分析,最终确定实验的最优参数。实验表明,在该文实验设备及环境下,提高成功率的最优参数为:玻璃微极管尖端直径为3μm;Ag/AgCl电极电镀电流为0.1 mA,电镀时间为2 h;高阻封接负压在1～2 mL间;破膜负压在0.5～1 mL间;破膜电击刺激延续脉冲为3 ms。     

犯罪心理生理的记录技术

犯罪心理生理的记录技术,是犯罪记忆检测技术的构成成分。这一技术包括皮层下结构控制的生理活动的记录技术和大脑皮层的生理活动的记录技术。大脑皮层生理活动的记录技术分大脑电流记录技术和皮层血流记录技术两类。大脑电流记录技术主要是指事件相关电位(ERPs)技术和脑磁图(MEG)技术;皮层血流记录技术包括正电子发射断层扫描技术(PET)和机能核磁共振技术(fMRI)。     

兔窦房结细胞的分离方法及其起搏电流特征性探讨

 探讨了家兔窦房结(Sino-Atrial Node,SAN)细胞的分离方法及其形态和起搏电流(Funny Current,I_f)的特征.通过打结定位法确定了带有"中心结区"的家兔SAN组织条,双酶法分离SAN细胞,利用全细胞穿孔膜片钳技术记录SAN细胞的I_f.结果显示,SAN组织为上宽下窄的枣核型,区域体积约为6.25mm×2.23mm×0.26mm,或6mm×2mm×0.1mm—6mm×2mm×3.3mm.SAN细胞成狭长梭形,无清晰横纹,细胞长(65.3±7.8)μm,宽为(7.2±3.1)μm.在正常Tyrode液中,可恢复规则自律性搏动,频率为(187.3±5.6)次/min,典型SAN细胞数量占整个分离细胞的2%—5%.根据电压钳制方案,I_f电流被引出,呈内向性斜坡状,随着钳制电压降低,起搏电流逐渐增大,并随钳制时间延长,倾斜度也增大.I_f带有明显尾电流,也随着超级化激活电位降低,逐渐增大.根据二者电流大小拟合的电流-电压曲线,呈典型横向Y形.本法获得SAN细胞形态典型,状态和活性良好,能够记录具有特征性的I_f,可供心血管领域有关针对SAN细胞I_f研究的技术借鉴.     

微机电系统微米间隙的预击穿和击穿特性研究

为了预测和评估微机电系统(MEMS)中微电极结构的绝缘性能,采用MEMS加工工艺,制备了电极间隙为5～40 μm的金属铝薄膜电极,研究了试样在直流电压下的预击穿过程中电流-电压关系曲线以及击穿电压随电极间隙的变化规律,并利用扫描电子显微镜(SEM)进行了微电极表面的微观分析.研究结果表明:预击穿过程的电流-电压曲线说明,在击穿之前电流的变化主要包括自由带电粒子的定向迁移阶段、电流密度达到饱和阶段以及碰撞电离持续发展形成电子雪崩阶段;场致电子发射的Fowler-Nordheim曲线表明,当微电极的间隙大于5 μm时,其击穿特性仍然符合巴申曲线,与相关文献的研究结论一致;微电极击穿阈值均大于相同间隙的宏观金属电极的击穿阈值;微电极击穿后在阳极表面有坑洞产生,而在阴极表面存在溅射沉积现象.     

膜片钳实验中玻璃微电极的拉制技术研究

介绍了膜片钳实验中玻璃微电极的拉制技术,并测试了不同温度对电极电阻的影响,同时讨论了拉制过程中的影响因素和注意事项。结果表明:拉制过程中的温度设置等对电极电阻有不同程度的影响,为膜片钳实验中玻璃微电极的制备提供了参考依据。     

膜片钳技术及其在心血管药理学中的应用

膜片钳技术是一种以记录离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一的或多个的离子通道分子活动的技术．综述了膜片钳技术在心血管药理学中的应用，特别是对与心肌有关的离子通道做了细致地阐述．对膜片钳技术在SDS发病机制研究中的应用前景作了展望．     

乙酰胆碱对大鼠离体输精管平滑肌细胞膜电位的作用

采用细胞内微电极技术对大鼠离体输精管平滑肌细胞进行记录,观察其静息电位、膜阻抗等被动膜电性质及ACh对平滑肌细胞膜电位的作用,在此基础上运用微电泳技术对所记录细胞进行标记,从而分析不同走行方向的平滑肌细胞的电生理学特性。实验测得输精管平滑肌细胞静息电位为-48.56±0.46mV(n=1141),膜输入阻抗为1638.70±205.20MΩ(n=45)。实验用ACh(0.3～100μmol L)灌流平滑肌细胞,可引起膜发生浓度依赖性超极化。10μmol LACh引起超极化幅值为13.67±0.98mV(n=116),膜电导平均增加2.31%(n=10)。标本经1μmol L硫酸阿托品(n=10)和100nmol L2' deoxyadenosine5' monophosphate(n=11)预处理后,ACh引起的超极化幅值明显减小。经荧光染料(0.1%propidiumiodide)标记鉴别后,统计分析外纵走行细胞的静息电位为-53.56±3.88mV(n=37),膜输入阻抗为2245.60±372.50MΩ(n=13);内环走行细胞的静息电位为-51.62±4.27mV(n=17),膜输入阻抗为2101.50±513.50MΩ(n=10);并且2种走形方向的平滑肌细胞对ACh的反应形式亦无显著性差异。实验表明:输精管平滑肌细胞的电生理特性以及对ACh的反应与其走形方向无关。     

鸡骨香乙醇提取物舒张小鼠气道平滑肌的作用机理研究

为研究鸡骨香乙醇提取物(EECC)舒张小鼠气道平滑肌的作用机理.在组织水平上,利用生物机能系统,检测EECC对气管张力的影响.在细胞水平上,利用膜片钳系统,记录EECC对L型电压依赖性钙通道(VDLCCs)电流的影响.在活体水平上,利用肺功能仪,检测EECC对小鼠呼吸系统阻力(Rrs)的影响.实验发现在组织水平上,EE...     

七氟菊酯和溴氰菊酯对棉铃虫神经细胞大电导钙激活钾通道电流的影响

旨在明确棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)神经细胞上是否存在大电导钙激活钾通道(Largeconductance calcium-activated potassium channels,BKCa),进而探究BKCa通道是否为七氟菊酯(I型)和溴氰菊酯(II型)的作用靶标.应用全细胞膜片钳技术首次记录了棉铃虫中枢神经细胞BKCa通道电流并分析了七氟菊酯和溴氰菊酯对BKCa通道的影响.结果显示,棉铃虫神经细胞膜上表达BKCa通道,其电流为一串快速激活、有快失活成分的电流,在-40 m V左右激活,电流幅值随刺激电位的增加而增强.七氟菊酯和溴氰菊酯均能显著抑制BKCa通道的峰值电流,使BKCa通道激活的电压依赖性发生改变,使激活曲线向去极化方向移动,其中七氟菊酯使半数激活电压(V1/2)向去极化方向移动约8 m V,溴氰菊酯使V1/2向去极化方向移动约16 m V.七氟菊酯和溴氰菊酯均能显著缩短BKCa通道快失活时间常数.上述结果表明BKCa通道是七氟菊酯和溴氰菊酯的作用靶标.     

大鼠肾上腺嗜铬细胞原代培养的一种实用方法

以胶原酶Ⅰ、透明质到酶和ＤＮａｓｅ联用消化肾上腺髓质，再经两次离心收集嗜铬细胞，建立了大鼠肾上腺嗜铬细胞的分离制备及原代培养的实用方法，经反复实验（ｎ＝１２）证明，所获得的细胞形态良好，功能正常。细胞表面光洁，完整、呈球形，直径在８￣１２μｍ范围，用细胞贴附式和全细胞方式膜片钳技术在培养２￣７ｄ的嗜铬细胞上记录到多种电压敏感性跨膜离子电流。说明培养细胞的膜离子通道完整，适于细胞纯度要求不很高（〈９     

从通道水平研究活性氧对萝卜液泡膜的影响

用膜片钳全液泡记录方式研究了H2O2对心灵美萝卜(Raphanus satirus L．)液泡膜上SV通道电流的影响．结果表明，H2O2可以抑制SV通道电流，且抑制作用随H2O2浓度的增大而增大，半抑制浓度(IC50)为0.71mmol／L，加入活性氧(ROS)清除剂维生素C不能够消除H2O2的影响，提示H2O2对SV通道的影响是不可逆的．     

永磁冷阴极电子振荡型离子源

本文着重讨论了我校所研制的永磁冷阴极电子振荡型离子源的结构、放电稳定性、离子的引出及寿命等问题。本离子源产生硼、磷离子,工作气压1～2×10~(-2)乇,放电电流0～50毫安连续可调,引出电压为10仟伏或20仟伏,离子流可达2毫安,离子流密流为每安培放电电流0.7安/厘米~2。