膜片钳简介
膜片钳记录和分析技术
介绍
细胞是动物和人体的基本组成单元，细胞与细胞内的通信,是依靠其膜上的离子通道进行的，离子和离子通道是细胞兴奋的基础，亦即产生生物电信号的基础，生物电信号通常用电学或电子学方法进行测量，形成了一门细胞电生理学（electrophysiology）学科。用电生理方法记录电活动，早期的研究多使用双电极电压钳技术作细胞内电活动的记录。
膜片钳技术是在电压钳技术的基础上发展起来的。
1976年德国马普生物物理化学研究所Neher和Sakmann首次在青蛙肌细胞上用双电极钳制膜电位的同时，记录到乙酰胆碱（Acetylcholine, ACh）激活的单通道离子电流，从而产生了膜片钳技术。1980年Sigworth等在记录电极内施加5-50cm H2O的负压吸引，得到10-100G?的高阻封接（Giga-seal），大大降低了记录时的噪声水平，实现了单根电极既钳制膜片电位又记录单通道电流的突破。1981年Hamill和Neher等对该技术进行了改进，引进了膜片游离技术和全细胞记录技术，从而使该技术更趋完善，具有1pA的电流灵敏度、1μm的空间分辨率和10μs的时间分辨率。1983年10月，《Single-Channel Recording》一书的问世，奠定了膜片钳技术的里程碑。为细胞生理的研究带来了一场革命性的变化，膜片钳技术象基因克隆技术一样，给生命科学研究带来了巨大的动力。Sakmann 和Neher也因其杰出的工作和突出贡献，荣获1991年诺贝尔医学和生理学奖。
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。
从所使用的标本来看，已从肌细胞（心肌、平滑肌、骨骼肌）、神经元发展到内分泌细胞、血细胞、肝细胞等其它多种细胞；从急性分散细胞和培养细胞（包括细胞株）发展到脑片乃至整体动物。从蜗牛、青蛙、蝾螈、爪蟾卵母细胞发展到大鼠、人等等。另外也有在植物细胞（如蚕豆保卫细胞）上进行膜片钳研究的报道。
膜片钳技术发展至今，已经成为现代细胞电生理的常规方法，它不仅可以作为基础生物医学研究的工具，而且直接或间接为临床医学研究服务，目前膜片钳技术广泛的应用于神经科学，脑科学，心肌细胞，心血管，药物学，药理学，生理学，细胞生物学，生殖生理，病理生理，中药学，植物细胞生理学等领域的研究，并可作为细胞生物学与分子生物学研究的桥梁。
随着全自动膜片钳技术（Automatic patch clamp technology）的出现，膜片钳技术因其具有的自动化、高通量特性，在药物研发、药物筛选中显示了强劲的生命力。
膜片钳技术的核心部分是膜片钳放大器系统，包括：膜片钳放大器（Amplifier）、数模/模数转换器（Digitizer）和数据采样和分析软件（Software）三个部分，共同完成离子通道电流的采集、处理和分析。由于离子通道电流的大小通常是在pA到nA范围内，要记录如此微弱的通道电流信号，就需要特殊电路设计的膜片钳放大器和高精度、低噪声的数模/模数转换器。
在膜片放大器系统领域，美国MDC公司生产的AXON系列膜片钳放大器系统占有主导地位，无论从产品的技术含量还是从产品的应用领域上来看，在膜片钳技术中始终处于领先的地位，代表着膜片钳技术发展的方向，是国内外膜片钳实验室首选实验仪器，这可以从下面几个方面得到体现：
1.专业的生产厂家。AXON是最早生产膜片钳放大器的厂家，从早期的1D到200A，200B，
700A，700B等传统膜片钳放大器，到今天的全自动膜片钳系统的开发和应用，始终引领着膜片钳技术的发展方向。其pClamp10记录分析软件是一款功能全面强大的软件，可以满足膜片钳和电生理所有的需要。系列的膜片钳放大器系统被认为是膜片钳技术应用的标准系统。
2.产品种类齐全。AXON系列放大器（传统的的膜片钳放大器，全自动膜片钳系统）覆盖
了膜片钳技术上所需的所有放大器种类，产品丰富。
3.应用广泛。AXON既有应用于传统的膜片钳技术的放大器系统外，也有应用于高通量药
物筛选的全自动膜片钳系统，应用面广。
4.客户最多。无论是在国内还是在国外，超过80%的用户使用AXON系列产品，被很多
实验室选用。
5.完善的售后服务体系。AXON在上海设有办事处，提供强大的技术支持和售后服务。
马普科学仪器有限公司
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