膜片钳技术数据处理与分析课件
【医学PPT课件】1991年诺贝尔生理医学奖-膜片钳技术
膜片钳技术原理图
Electrophysiology-Apparatus
Faraday cage
Microscope
CCD Camera
Vibration Isolation Table
Micro-Manipulators Remote Controller
Amplifiers
Electrophysiology-Apparatus
膜片钳技术的意义
• 使影响膜通道因素单一化：在同一细胞膜上通道的种 类很多，可受到如化学、电压和机械等多种因素的影响 而改变其机能状态。如果细胞在活动过程中，始终认为 地维持其膜电位不变，清除了离子流的变化和膜电位变 化之间的相互作用，可使观察因素相对简单化。 • 使参与活动的离子通道单一化：由于静息膜电位的水 平可分别影响不同类型的离子通道，如果有意改变并维 持某一膜电位水平，将使一类膜离子通道首先失活，消 除这一类或几类通道的活动对实验结果的影响，再用一 些特异性离子通道阻断剂后，就可观察剩余通道的活动 规律。使参与活动的离子通道相对单一化。
• Neher和Sakmann将直径1~5μm的玻璃微电极在火 上抛光，然后与经蛋白酶处理清洁的细胞表面紧
密接触。电极尖端与膜之间的接触，使尖端内的 小片膜与其余部位在电学上绝缘，形成50MΩ封接， 保证了电流经微电极进入测量电路。以后，Neher 又作了改进，用负压轻吸微电极造成管口与膜脂
质双层之间非常紧密的封接（千兆欧封接）。千
• 在膜片钳技术出现之前，在电压固定条件下进行 的细胞膜电流记录法，只能向细胞内刺入二根电 极或者蔗糖和凡士林进行双重缝隙法（dual gap） 从细胞外进行记录，但这两种方法仅适用于非常 大的细胞。相反地，应用膜片钳法时对一般较小 细胞也能在电位固定的条件下记录出电流。这也 是膜片钳法的一个很大的优点。此外，膜片钳技 术还有可以直接控制细胞内环境的优点，同时也 存在相反的一面，即比较小的胞质中可动分子可 被渗漏，这又是它的不足之处。
浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析.ppt
Patch clamp training class
Apr. 23-25, 2014
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膜片钳实验数据的处理
EI所需最少数据点的计算举例 滤波器所需最少数据点＝ （采样频率/ 50 Hz）× Cycles to average 若采样频率＝ 10 kHz， 则一个50 Hz正弦波周期的采样点数＝ 10 kHz / 50 ＝200 点 若设定Cycles to average ＝ 10，则需要的最少采样点数＝ 2,000点
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Apr. 23-25, 2014
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膜片钳实验数据的处理
Lowpass 最为常用。 Clampfit根据采样定理与Nyquist定理自动算出f-3dB范围并显示 在该框底部。 7种类型： （1）8-pole Bessel：数据失真小，普遍用于时域数据。 （2）Boxcar：数码滤波器，用于时域数据。当前数据点及其前 后一些数据点（取决于Smoothing points，取3-99中的奇数） 的平均值赋予当前数据点，完成滤波。 Smoothing points值越大，数据幅度削减越大。 （3）Gaussian：数码滤波器，同Boxcar，但当前数据点在平均 值中所占的比例较大。 （4）RC (8-coincident-pole)：用于时域数据。 （5）RC ( single-pole)：用于时域数据。 （6）8-pole Butterworth：用于频域数据。 （7）8-pole Chebyshev：用于频域数据。
2
膜片钳实验数据的处理
一、基线的调零
二、坏点的去除
三、滤波 四、数据文件内部/之间的数学运算
Patch clamp training class
膜片钳技术讲座幻灯
1. 膜片钳技术简介
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 （patch clamp techniques）。 1980 年 Sigworth 等 获 得 10-100GΩ 的 高 阻 封 接 （Giga-seal），1981年Hamill和Neher等对该技术 进行了改进，引进了全细胞记录技术，从而使该 技 术 更 趋 完 善 ， 1983 年 10 月 ， 《Single-Channel Recording》一书的问世，奠定了膜片钳技术的里 程碑。
内向电流（Inward current） 从细胞外进入细胞内的正离子（如Na+ ）电流或从
细胞内流向细胞外的负离子（如Cl-）电流。
外向电流（Outward current）
从细胞内流向细胞外的正离子（如K+）电流或从细
胞外流向细胞内的负离子（如Cl-）电流。
3. 膜片钳系统中的电阻
膜电阻（Membrane resistance, Rm） 指脂质双分子层的跨膜电阻，反映离子是否容易 穿透细胞膜。在细胞膜离子通道关闭时， Rm很大， 可达几百MΩ。不同于膜电容， 各种细胞的Rm 变异 较大。 膜输入阻抗（Membrane input resistance, Rin） 对 Rm 的测量是通过对膜输入阻抗的测量间接得到 的。给细胞膜施加一系列刺激方波，测定跨膜电流， 根据欧姆定律即可求出Rin 。注意要在形成全细胞记 录时测定，在形成高阻封接时， Rin =Rseal。
膜片钳patch-clampppt课件
心肌钠通道，激活所需要的电压高、失活速度快、 引起动作电位（action potential, AP）的0期去极化 。
三、离子通道的分子结构及门控机制
1．电压门控离子通道的分子结构 钠、钙和钾电压门控通道在分子结构上有许多相似之处，离
子通道蛋白是多亚基（subunits）构成的复合体。其中，构成孔道部 分的是α亚基。各种电压依赖的离子通道的α亚基均在膜上形成四个 跨膜区（D1-D4）,钠、钙通道的四个跨膜区由共价键连接成四倍体 位于同一肽链，整个亚基只有一个N-末端和一个C-末端。钾通道的 α亚基只有一个跨膜区，功能性钾通道是四个α亚基由非共价键连接 而成的四聚体。每个跨膜区由6个呈α螺旋式的跨膜片段 （transmembrane segmants, S1-S6）及其间的连结肽链所组成。连接 S5-S6的肽链部分贯穿于膜内，是形成亲水性孔道而有选择性地让离 子通过的部分，称为孔道区（pore region）或P区。另一个重要的肽 段是S4 , S4共带4～8个正电荷，当膜电位变化时，S4螺旋构型即发 生变化，通道开放，故S4被称为电压门控性离子通道的电压感受器 （voltage sensor）。
2．内向整流钾通道的分子结构
具有内向整流性钾通道，主要指KIR，KACh， KATP等，他们与Kv通道一样由4个α亚单位对称 排列而成，但每个α亚单位只有2个跨膜螺旋片 段（M1和M2），两者由H5连接。
3.离子通道的门控机制
电压依赖性钠通道受膜电位的影响，在 不同电压影响下，通道蛋白发生构象变 化而使通道不断转换于静息态（resting state）、开放状态（open state）和失活 状态（inactive state）。
epc10膜片钳patchmaster数据处理分析2
epc10膜⽚钳patchmaster数据处理分析2EPC10膜⽚钳PatchMaster数据处理分析PatchMaster⽣成以.dat为后缀格式的数据，⽤相应的记录软件PatchMaster可以直接打开，尽管在PatchMaster提供的Online Analysis功能可以对感兴趣的参数数据进⾏获取并输出，但是对某些数据的分析还需借助第三⽅软件处理后再进⼀步的分析；在此结合实际使⽤，总结⼀下对突触后电流发放及多个动作电位如何更好的分析，这两种数据的特点是需要对多个电流或电位的峰值、阈值、时程等多个参数进⾏获取，⽬前国内处理这类数据主要使⽤MiniAnalysis软件，因此如何运⽤MiniAnalysis转换并处理以上两种数据进⾏总结，供⼤家参考。
1．数据初步输出1.1在PatchMaster Replay窗⼝打开数据时，可以看到数据是以树型结构排列的，如果这⼀个⽂件下数据太多，但是需要分析的数据往往只要某⼀个，所以先选定要分析的数据，在Oscilloscope看到要分析的数据1.2 将需要分析的数据以Pulse格式输出，在Replay菜单下选定输出格式为PULSE v8.6，之后Export该数据，选好路径，保存该数据就可以了，这样主要是为了使要分析的数据成为单独的⼀个data ，便于后续的转换和分析。
2．数据转换在安装了MiniAnalysis 软件后会有⼀个附加的功能ABFUtility ，准备利⽤它进⾏数据转换，打开后找到刚才保存下的数据，选中.dat 格式的⽂件，然后点击右侧Convert Known File to ABF ，此时会提⽰未知格式是否转换，选Yes，出来个对话窗⼝，此窗⼝参数填写⼀定要正确，在Sampling Interval 填写与Patchmaster采集该数据时⼀致的采样率，这样确保转换出来的数据X轴正确，下⾯Unit 单位选择pA或mV与你采集的数据⼀致，Scaling Factor确保Y轴⼀致，原始数据Y值如果是电流值的话，在Gain是1情况下采集的信号，写0.001，Gain 2写0.002 ，电压值的话0.01，以此类推，实际中多试⼏次确保转换后的Y值与原始值想匹配，在上述值都正确的情况下点击Convert to ABF，这样在主窗⼝的右侧出现转换后的数据，⾄此，数据转换结束。
膜片钳与ltp-ppt课件
LTP原理
电生理记录上反映为EPSP 或EPSC幅度的增加，即 LTP。
2211
记录电极
~
海马脑片LTP
海马脑片上电极的放置
2222
大鼠体重：180-240g
在体LTP
刺激电极: 采用针灸针，多为 双极电极 定位坐标(mm)：AP 8，LM 4， DV 3.2-3.5 记录电极：采用针灸针，为 单极电极 定位坐标(mm)： AP 4，LM 2， DV 3.2-3.5
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膜片钳技术的应用
细胞特性的研究 离子通道的鉴别 电压门控性离子通道的动力学特性研究 突触联系、突触传递的研究 疾病机制研究 药物筛选 其他
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突触可塑、学习记忆及其机制的研究
长时程增强（LTP）是评价学习记忆及其突触可塑的常用的电 生理指标。目前，海马脑片离体实验己经广泛用于学习记忆方面 的研究，利用膜片钳技术记录脑片LTP，可在细胞水平研究学习 记忆的机制。 当今从不同方面对突触LTP与学习记忆的关系进行了大量的研 究，其结果大致可概括为： 影响LTP的因素确实对学习研究过程产生明显的影响 影响学习过程的因素也影响LTP形成 诱导海马脑区的LTP形成可提高学习记忆活动，学习过程中伴 有海马脑区LTP的形成。
（1）一般电学性质：通过I-V关系计算单通道电导，观察通道有无整流。通过离子选 择性、翻转电位或其它通道激活条件初步确定通道类型。 （2）动力学：开放时间、开放概率、关闭时间、通道的时间依赖性失活、开放与关闭 类型（簇状猝发样开放与闪动样短暂关闭），化学门控性通道的开、关速率常数等。 （3）通过对全细胞激活曲线或失活曲线的分析，可得到半数激活或失活电压Vh及斜率 因子K。 （4）药理学：阻断剂、激动剂或其它调制因素对通道活动的影响。 （5）综合分析得到最后结论。
膜片钳记录和分析技术
九洲健康咨询台供膜片钳记录和分析技术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。
由此形成了一门细胞学科-电生理学（electrophysiology），即是用电生理的方法来记录和分析细胞产生电的大小和规律的科学。
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。
现代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研究所Neher和Sakmann创建了膜片钳技术（patch clamp recording technique）。
这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的（或多个的离子通道分子活动的技术）。
以后由于吉欧姆阻抗封接(gigaohm seal, 109W)方法的确立和几种方法的创建。
这种技术点燃了细胞和分子水平的生理学研究的革命之火，它和基因克隆技术（gene cloning）并架齐驱，给生命科学研究带来了巨大的前进动力。
这一伟大的贡献，使Neher和Sakmann获得1991年度的诺贝尔生理学与医学奖。
一、膜片钳技术发展历史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5-50cmH2O的负压吸引，得到10-100GW10-100G?的高阻封接（Giga-seal），大大降低了记录时的噪声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》一书问世，奠定了膜片钳技术的里程碑。
膜片钳原理PPT课件
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5
膜片钳的放大器
膜片钳放大器是膜片钳技术的核心仪器，放大器主 要有差分放大器、频率提升部分、加法器、瞬时补偿和 钳位放大器等部件组成。放大器的核心部分是差分放大 器，此差分放大器是一电流-电压转换器，可将记录到的 电流以电位差的形式输出。到目前为止放大器的发展已 经经历了三代的发展过程。目前普遍应用的膜片钳放大 器有德国HEKA公司的EPC系列(最新的产品是EPC-9)和 美国Axon公司生产的Axon Patch 系列(最新产品是Axon200B)，日本NIHONKOHDEN公司的CEZ系列。国产放 大器有华中理共大学的PC-Ⅰ和 PC-Ⅱ系列(最新的产品 是PC-ⅡB)，上海生理所的IP-Ⅰ型等。
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电极内液可更换为药物或毒素等非生理 性成分，研究药物对电压依赖性通道的影响， 从而对通道开关动力学的作用达到从微观水 平上研究药物作用的功能机制。也可任意改 变膜片内外液的浓度组分，研究各组分对膜 通 透 性 的 影 响 ， 值 得 注 意 的 是 H+ 、 Ca2+ 浓 度要适宜。也可用相应的激动剂作用于膜受 体，在监测离子通道电流流动过程中，了解 经G蛋白介导的第二信使作用，研究跨膜信 息转导的途径。
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3
膜片钳技术的原理
膜片钳技术是用微管电极接触细胞膜，以千兆欧 姆（gigaohm seal GΩ）以上的阻抗使之封接，使于电 极尖开口处相接的细胞膜的小区域（膜片patch）与其 周围在电学学上分隔，在此基础上固定电位，对此膜 片上的离子通道的离子电流（pA级最小可达0.06pA） 进行检测记录的方法。
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8
膜片钳的四种工作模式
1.细胞贴附式（cell-attached） 2.全细胞模式（whole -cell recording） 3.内面向外式（inside-out） 4.外面向外式（outside-out）
膜片钳技术原理及相关基本知识ppt课件
冲动，最终形成嗅觉或味觉。
• 机械门控通道
一类是牵拉活化或失活的离子通道，另一类是剪切力敏 感的离子通道，前者几乎存在于所有的细胞膜，研究较多 的有血管内皮细胞、心肌细胞以及内耳中的毛细胞等，后
者仅发现于内皮细胞和心肌细胞
• 水通道
2003年诺贝尔化学奖：
Pete Agre、 Roderick MacKinnon
失活 状态
Inactive
state
复活
recovery 静息 状态
resting state
二、门控特性(Gating)：
失活状态不仅是通道处于关闭状态， 而且只有在经过一个额外刺激使通道从 失活关闭状态进入静息关闭状态后，通 道才能再度接受外界刺激而激活开放。
失活
inactivation
开放 状态
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History of Ion Channel Study
• 1955年，Hodgkin和Keens应用电压钳(Voltage
clamp)在研究神经轴突膜对钾离子通透性时发现， 放射性钾跨轴突膜的运动很像是通过许多狭窄空洞 的运动，并提出了“通道”的概念。
• 1963年，描述电压门控动力学的Hodgkin-Huxley模
善，真正开始了定量研究，建立了H－H模型（
膜离子学说),是近代兴奋学说的基石。
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• 1948年，Katz利用细胞内微电极技术记录到了
终板电位；1969年，又证实N－M接触后的Ach 以“量子式”释放，获1976年Nobel奖。
• 1976年 ，德国 的Neher 和Sakmann 发明Patch
激活
activation
open state
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膜片钳PPT课件
（二） 受体:细胞膜或细胞内能与某些化学物质(递质、调质、激素) 特
异性结合并产生生物效应的特殊分子。细胞膜上涉及到离子通道的主要受体：
Glu能离子型受体
激动剂
拮抗剂
AMPA
GluR1 Glu
CNQX
GluR2 AMPA
GluR3
GluR4
Kainate
GluR5 Glu
CNQX
GluR6 KA
• 配制切片液及灌流液ACSF，冻存切片液至冰水混合态 • 二元气饱和ACSF • 动物麻醉、断头、取脑、切片 • ACSF中孵育脑片至少30min • 拉制玻璃电极 • 脑片入记录槽，持续ACSF灌流1-3ml/min • 低倍镜定位，IR-DIC镜选择靶细胞
2021
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• 玻璃微电极充灌电极内液(预配)，并固定于电极夹持器 • 维持电极正压，入液，补偿液接电位 • 操纵电极尖端至靶细胞上方，压之有凹痕（快） • 撤正压，予负压，予半量钳制电压，GΩ（1min 内）封接
1. 结构研究：生化确定蛋白质氨基酸序列+X线衍 射确定结构+……
2.功能研究：电生理技术（膜片钳） +……
3.结构和功能相结合：电生理技术（膜片钳） +转 基因技术+……
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电流钳----测电压
向细胞内注入恒定或变化的电流，记录相应膜电位变化
电压钳----测电流
为负反馈系统。注入电流，同时钳制电压于固定的某值，此时注入电流恰 好与离子通道开放产生的离子流大小相等，方向相反，以此得知该离子流大 小及方向。
后予全量钳制电压
• 补偿C-fast，破膜 • 补偿C-slow，稳定10-15min
epc10膜片钳patchmaster数据处理分析2
EPC10膜片钳PatchMaster数据处理分析PatchMaster生成以.dat为后缀格式的数据，用相应的记录软件PatchMaster可以直接打开，尽管在PatchMaster提供的Online Analysis功能可以对感兴趣的参数数据进行获取并输出，但是对某些数据的分析还需借助第三方软件处理后再进一步的分析；在此结合实际使用，总结一下对突触后电流发放及多个动作电位如何更好的分析，这两种数据的特点是需要对多个电流或电位的峰值、阈值、时程等多个参数进行获取，目前国内处理这类数据主要使用MiniAnalysis软件，因此如何运用MiniAnalysis转换并处理以上两种数据进行总结，供大家参考。
1．数据初步输出1.1在PatchMaster Replay窗口打开数据时，可以看到数据是以树型结构排列的，如果这一个文件下数据太多，但是需要分析的数据往往只要某一个，所以先选定要分析的数据，在Oscilloscope看到要分析的数据1.2 将需要分析的数据以Pulse格式输出，在Replay菜单下选定输出格式为PULSE v8.6，之后Export该数据，选好路径，保存该数据就可以了，这样主要是为了使要分析的数据成为单独的一个data ，便于后续的转换和分析。
2． 数据转换在安装了MiniAnalysis 软件后会有一个附加的功能ABFUtility ，准备利用它进行数据转换，打开后找到刚才保存下的数据，选中.dat 格式的文件，然后点击右侧Convert Known File to ABF ，此时会提示未知格式是否转换，选Yes，出来个对话窗口，此窗口参数填写一定要正确，在Sampling Interval 填写与Patchmaster采集该数据时一致的采样率，这样确保转换出来的数据X轴正确，下面Unit 单位选择pA或mV与你采集的数据一致，Scaling Factor确保Y轴一致，原始数据Y值如果是电流值的话，在Gain是1情况下采集的信号，写0.001，Gain 2写0.002 ，电压值的话0.01，以此类推，实际中多试几次确保转换后的Y值与原始值想匹配，在上述值都正确的情况下点击Convert to ABF，这样在主窗口的右侧出现转换后的数据，至此，数据转换结束。
膜片钳技术讲座幻灯
2002年11月20日
第一部分 膜片钳技术基本概念
第二部分
离子通道基本知识
第一部分
膜片钳技术的基本概念
主要内容
1. 膜片钳技术简介
2. 膜片钳系统中的电位（电压）与电流
3. 膜片钳系统中的电阻
4. 膜片钳系统中的电容
5. 膜片钳系统中的串联电阻和电容补偿 6. 膜片钳系统中的漏减功能 7. 膜片钳系统中的信号滤波
ρ l ρ cot(φ /2) Rp ＝Rshank＋Rtip＝ ＋ （ 1 － 1） π rs2 π rt rs
ρ为电极内液的电阻率，l为杆部长度；rs 为圆锥形的 起始半径（μm）；rt为电极尖端半径（μm）；φ为电 极尖端圆锥形的角度。
串联电阻（Series resistance, Rs）和 通路电阻（接触电阻）（Access resistance, Ra）
漏电阻（Leak risistance, RL） 又叫被动反应电阻（Passive resistance），亦即 稳态电阻（Steady-state resistance）。是指细胞膜在 某一钳制电位下离子通道恒定开启时细胞膜的阻抗。 在不同的钳位电压下， RL是不同的。计算公式为：
RL = ΔV/kΔI = ΔW/kΔD
膜片钳记录技术创立以来，记录方式的变化
经典记录模式： 贴附式（Cell-attached 或 on cell) 内膜向外式(Inside-out) 外膜向外式(Outside-out) 全细胞记录方式(Whole-cell recording) 发展记录模式： 穿孔膜记录方式（Perforated patches） 穿孔囊泡记录方式（Perforated vesicles） 高阻封接巨膜片记录方式（Gigaseal-Macropatch） 松散封接记录方式 (Loose patch clamp) 细胞内灌流记录方式(Intracellular perfusion patch) 巨大切割膜片钳记录方式（Giant excised patches）
膜片钳实验与技术PPT精选文档
目
一、离子通道的概念 二、离子通道的分子结构 三、离子通道的分类 四、离子通道的研究技术 五、膜片钳实验方法 六、膜片钳改良模式及其它研究方法
录
4
一、离子通道的概念
离子通道（ion channels）是镶嵌在细胞膜脂 质双分子层上的一种 特殊整合蛋白，在特 定情况下，形成具有 高度选择性的亲水性 孔道，允许适当大小 和电荷的离子以被动 转运的方式通过。
5
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离子通道具有两大共同特征，即离子选择性及门控特性。选择 性包括通道对离子大小的选择性及电荷选择性，如安静时神经细胞膜
离子通道对K+的通透性比Na+大100倍，而神经兴奋时，对Na+通透
性又比K+大10~20倍。通道闸门的开启和关闭过程称为门控 （gating）。通道可表现为三种状态，即备用、激活及失活状态。
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二、离子通道的分子结构
随着生物物理学和分子生物学的迅速发展，新的研究技术 的应用，特别是膜片钳片技术与分子克隆、基因突变和异体表达 等技术的结合，使离子通道的研究迅速进入到分子、亚分子水平， 人们已开始有能力从分子水平来确定通道的分子结构和解释离子 通道的孔道特性。
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１．电压门控离子通道的基本结构
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1、电压钳技术 电压钳技术是1949年Cole及Marmont设计的，后经Hodgkin、 Huxley 和Katz等加以改进，并成功地应用于枪乌贼巨轴突动作电位 期间离子电流的研究。
他们直接测定了膜电流并分析了电流的离子成分，推算出动作电位期间钠电导和钾电导的变化，其基本概念至今仍被沿用。鉴于 Hodgkin、Huxley 和Eccles 对通道研究的突出贡献，获得1963年诺贝尔医学或生理学奖。
经纯化、克隆和测定表明，离子通道蛋白 是由多个亚基构成的复合体。电压门控离子 通道由α、β、γ、δ等亚基构成，但不同 的离子通道的组成略有差异，如钠通道由α、 βα12、、ββ、2和γβ和3 δ、亚β基4亚组基成组，成钾，通钙道通由道α由和αβ1、 亚基组成等。在各亚基中，α亚基是构成离 子通道的主要功能单位，而其它亚基则只起 调节作用。
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Patch clamp training class
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膜片钳实验数据的处理
信号采集后的滤波
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膜片钳实验数据的处理
Clampfit滤波类型
Lowpass
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膜片钳实验数据的处理
坏点的赋值 （1）Data value at cursor 1：Cursor 1的数值。 （2）Mean between cursor 1..2：Cursor 1-2之间均值。 （3）Mean between cursor 3..4：Cursor 3-4之间均值。 （4）Straight -line fit between cursor 1..2：Cursor 1-2之间的直线拟合
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膜片钳实验数据的处理
Clampfit演示基线调零方法
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膜片钳实验数据的处理
二、坏点的去除
坏点产生的原因 ➢ 刺激伪迹：给标本施加刺激时产生。 ➢ 电容瞬变电流：电容的充放电反应。 ➢ 瞬时脉冲干扰（Glitch）：打开电源开关（日光灯、仪器设备开启时） ➢ 手机来电：一过性高频。 ➢人手靠近记录探头：高幅、高频。
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膜片钳实验数据的处理
注意事项 （1）坏点太多时，应在记录前予以去除。 （2）坏点持续时间短，如果出现持续时间较长的坏点，则数据要废弃。
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膜片钳实验数据的处理
三、滤波
信号采集前的滤波 ➢ 全细胞通道电流记录：1-2 kHz ➢ 全细胞突触活动记录：10 kHz ➢ 单通道电流记录：10 kHz ➢ 动作电位记录：10 kHz
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膜片钳实验数据的处理
Epoch A段
坐标零点 坐标零点
（1）Subtract mean of（去除均值法）（2）Subtract slope of（去除斜率法）
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膜片钳技术高级培训班
Clampfit 10 膜片钳实验数据的处理与分析
2014年4月23-25日
PPT学习交流
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内容
一、膜片钳实验数据的处理 二、全细胞记录数据的分析 三、单通道记录数据的分析 四、突触放电活动数据的分析
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Highpass
Bandpass
Notch
Electrical Interference
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膜片钳实验数据的处理
（3）Subtract fixed value（去除固定值法） （4）Adjust manually（手工调零法）
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膜片钳实验数据的处理
值。 （5）Fixed value(pA/mV)：输入一个固定的数值。
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膜片钳实验数据的处理
Clampfit演示去除坏点
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打开Analyze/Adjust/Baseline （1）Subtract mean of（去除均值法）：适用于去除直流偏移。 （2）Subtract slope of（去除斜率法）：适合于去除持续线性漂移。 （3）Subtract fixed value（去除固定值法）：适用于去除直流偏移。数值有正负之 分。 （4）Adjust manually（手工调零法）：适合于单通道电流的基线或基线漂移无规律。
通道开放
单通道电流基线的确认 如果通道开放时电流向上，则基线在最下面的位置
基线
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膜片钳实验数据的处理
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膜片钳实验数据的处理
基线不在零点的原因 ➢ 封接电阻的改变：漏电流 ➢ 失调电位的存在：偏移、漂移 ➢ 噪声的干扰：交流干扰 ➢ 高通滤波的影响：对记录线的起始部位产生影响
Patch clamp training class
PPTA学p习r. 2交3-流25, 2014
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膜片钳实验数据的处理
基线调零方法
基线调零的注意事项 （1）有些只相对值（如电流幅度的变化值），不需要将基线调零。但多数
情况需要基线调零，建议都要进行基线调零。 （2）对于基线变动复杂的数据，基线调零可能会用到上述的几种方法。 （3）对于某些基线变动，Clampfit中的基线调零方法可能也无法准确调零。
建议最好在采集数据时就设法调整好基线。
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膜片钳实验数据的处理
一、基线的调零 二、坏点的去除 三、滤波 四、数据文件内部/之间的数学运算
Patch clamp training class
PPTA学p习r. 2交3-流25, 2014
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膜片钳实验数据的处理
一、基线的调零
基线的确认 ➢全细胞记录基线易确认，单通道记录基线不易确认。 • 单通道开放时间较长 • 所记录的时间较短 • 同时开放的通道数目较多且长时间持续开放 ➢确定通道电流的方向：电流方向向上，最负向是基线位置，反之亦然。 如何确定：膜片两侧液体、钳制电位