EPC10膜片钳放大器的使用

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(4)探头内部有一个电流-电压转换器(Current-to-voltage converter),即摄入电流,输出电压。这与一般的微电极放大器探头不同,后者摄入和输出的均为电压。
(5)探头具有5MΩ、500MΩ和50GΩ三种反馈电阻,分别用于记录双分子层膜、松散封接模式、大细胞等的大电流(~2μA),一般的全细胞电流(~20nA)和单通道电流(~200 pA)。
三、电极夹持器
为了获得低噪声记录,电极夹持器必须直接插入探头中。不推荐将电极夹持器屏蔽的做法,因这样可引入更多的随机噪声(背景噪声可增加1-2倍),这些随机噪声来自夹持器塑料材质(聚碳酸酯)的非理想化绝缘特性和液体水膜上的热电压波动。金属的屏蔽物质可使更多的噪声通过电容耦合方式进入放大器探头,尤其是单通道记录更不能屏蔽夹持器。聚碳酸酯具有低介电损失性,若自己制作电极夹持器,要考虑采用低介电损失的材料,表面要具有疏水性,以防液膜的形成。聚碳酸酯是目前发现的符合上述特点的最佳材料。
3)EPC 10USBTriple:含有三个探头,为三台组合在一起的EPC 10放大器。
4)EPC 10USBQuadro:含有四个探头,为四台组合在一起的EPC 10放大器。
上述任何一种机型在机箱内都包含一个LIH 8+8AD/DA转换器,提供4个DA输出通路,满足每个放大器同时输出刺激的需要;同时提供8个独立的AD通路,满足独立的放大器对电流、电压信号的输入。
(三)探头使用注意事项
在放大器开启的情况下,应尽量避免用手直接触碰信号输入端口,否则可能由于手上带有静电而损伤探头内部电路!在更换玻璃电极时,若一定要触碰信号输入端口,请一定先除去手上的静电(通过触摸其他金属物体,如屏蔽网等),再触碰信号输入端口。
若由于探头损坏而更换探头,则需要在连接新探头后对放大器进行校正,方法为:开启EPC 10,预热30 min后,放大器与探头均处于正常工作的温度。打开Patchmaster软件的EPC 10_USB菜单,选择Test and Calibrate条目,即可对EPC 10放大器进行全方位校正。校正的内容包括放大器软件面板上所有的数码开关和控制按钮,这些结果仅是针对正在被校正的放大器的,不适用于其他EPC 10放大器。校正的结果可存储为Scale.epc文件。该校正应该每隔半年进行一次,如果发现放大器的频响不准确或者偏移比较明显时,应随时进行校正。校正过程耗时5-10 min,依计算机的速度而异。放大器校正后,再用Re-Initialize EPC10_USB功能对放大器进行初始化。
突触长时程增强(LTP)/长时程抑制(LTD)记录:整体动物与脑片的LTP/LTD记录。
松散封接记录、人工脂膜离子通道、纳米孔等的记录:放大器探头有足够的大电流测量能力,最大可测量2μA的电流。
Baidu Nhomakorabea离子选择性测量:采用离子选择性电极检测溶液中某一离子浓度。
电化学检测(伏安法/安培测量法):如采用碳纤电极的细胞或膜片安培测量法,检测细胞某些物质的释放。
(二)探头连线
(1)信号输入端口:用聚四氟乙烯(Teflon,白色)绝缘的BNC插口,与电极夹持器(Holder)直接连接。
(2)地线连接口(GND):为黑色插孔,承载高质量接地信号,用于将浴池(参比)电极接地,也可用于将探头附近的物体(如显微镜)、屏蔽设施等接地。该接地口通过探头电缆线与放大器前面板上的信号地(Signal GND)相连通。
具有Lock-in放大器功能,可对膜电容微小变化进行精确检测,用于与膜面积有关的细胞分泌等的研究。
通过软件扩展功能,可进行离子浓度荧光检测,实现光电联合检测。
EPC 10USB主要具有如下四种机型:
1)EPC 10USB:含有一个探头,为一台膜片钳放大器。
2)EPC 10USBDouble:含有两个探头,为两台组合在一起的EPC 10放大器。
EPC 10膜片钳放大器的使用
东乐科技有限公司技术部主任刘振伟
一、概述
德国HEKA公司生产的EPC(Extracellular patch clamp)系列放大器的早期型号为EPC 5,这是世界上最早的膜片钳放大器。此后陆续升级为EPC 7、EPC 8、EPC 9和EPC 10,EPC 9和EPC 10为全电脑控制的膜片钳放大器。目前EPC放大器的最高版本为EPC 10膜片钳放大器(截至到2011年7月),有EPC 10 USB和EPC 10 Plus两大类机型。本文讲解EPC 10 USB的使用。
EPC 10USB膜片钳放大器主要有如下应用:
单通道记录:可记录亚pA级的单离子通道电流。
低噪声全细胞膜片钳记录、电压钳/电流钳/低频电压钳(LFVC)记录:可记录全细胞膜各种离子通道电流、细胞动作电位等。
传统细胞内记录:可记录动作电位、细胞放电等。
使用金属电极的场电位记录:如整体动物与脑片的诱发场电位记录。
放大器本底噪声小于90 fA。
探头有三种反馈电阻,可测量的最大电流分别为200 pA (50 GΩ)、20 nA (500 MΩ)、2 μA (5 MΩ),测量范围满足绝大多数电生理实验信号的要求。
电极电容(快电容)和膜电容(慢电容)补偿可自动进行。
液接电位实现了自动校正,无需其他常见膜片钳放大器的手工计算与校正。
以下介绍的是EPC 10 USB。
二、探头
(一)探头特点
(1)EPC 10的探头呈狭窄长条形,体积较小,这样设计的目的是为了在有限的显微镜工作距离下,便于记录电极的操作。
(2)探头表面有探头的序列号,如果是Double机及以上机型,探头表面还有“Probe 2”等字样。
(3)底部有能固定在微操纵器上的塑料底座适配器,可与绝大多数类型的微操纵器直接进行匹配。在购置某些微操纵器时,要注意选择与探头匹配的适配器。
细胞胞吞/胞吐或突触递质释放的研究:采用膜电容测定法,可测量因细胞胞吞、胞吐或突触递质释放所引起的全细胞膜电容的微小变化。
EPC 10膜片钳放大器具有如下显著特点:
仪器面板的各个功能钮/键均为计算机控制,所有操作均在程序面板中通过鼠标与键盘进行。
面板程序可在PC机(Windows 2000\XP\Vista操作系统)和苹果机(Mac OS 10.4及以上版本操作系统)上运行。
对于含有多个放大器的EPC 10 USB机型,可通过放大器软件面板选择某一放大器,使其激活。被激活的放大器可接受软件设置的命令,并在放大器面板上通过Digital Bus绿灯显示,当有软件命令输出给放大器时,Digital Bus灯会闪烁。未被激活的放大器不能接受命令信号,但只要选择上,仍然可随时被激活。
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