膜片钳常见问题解答

膜片钳常见问题解答（一）

1.什么是电压钳与膜片钳，有什么区别？

答：电压钳技术是通过向细胞内注射一定的电流，抵消离子通道开放时所产生

的离子流，从而将细胞膜电位固定在某一数值。由于注射电流的大小与离子流

的大小相等、方向相反，因此它可以反映离子流的大小和方向。膜片钳技术钳

制的是“膜片”，是指采用尖端经过处理的微电极与细胞膜发生紧密接触，使

尖端下的这片细胞膜在电学上与其它细胞膜分离，这大大降低了背景噪声，使

单通道微弱的电流得以分辨出来。采用电压钳技术将这片膜的电位钳制在某一

数值，可记录到单通道电流。从这点上看，膜片钳技术是特殊的电压钳技术。

随着膜片钳技术的发展，它已经不仅仅局限于“膜片”的概念，也不仅仅采用

电压钳技术，还常采用电流钳技术。

2.离子通道电导的单位是什么？如何换算？

答：离子通道电导的单位是西门子（ Siemens, S），旧称姆欧，即安培 /伏特。常用皮西门子（ pS），1pS＝10E-12 S， 1,000 pS＝1 pA/mV。

3. MultiClamp 700A中，在放大器和信号器的连接中，放大器的raw output是否需要连接信号器的 ANALOG IN接口? scaled output，raw output有什么区别?

答：Raw output为原始信号输出，放大器输出的信号没有经过处理（如滤波、

放大等）， scaled output为定标输出，输出的信号经过了处理。后者的灵活度大，因此多采用。目前膜片钳放大器多设有scaled output，你可将其与数模转换器（你所说的信号器）的 ANALOG IN连接，这样放大器的输出信号就能传送给计算机了，此时已经没有必要再使用 Raw output了。若你想记录两个输出，

则需要将 Raw output与数模转换器的另一个 ANALOG IN连接。

4.在 Clampex 的 Edit protocol/Wave 中，Step和 ramp各有什么适用范围？

答：Ramp多用于电流衰减缓慢的离子通道以及失敏不明显的受体通道的I-V曲线制作，如多用于钾、钙离子通道。而像钠通道，其衰减非常迅速，在持续去

极化的情况下，通道很快失活，无法使用 ramp，另外诸如烟碱受体通道等具有明显失敏特征的受体通道也不宜采用 ramp。

5.什么是 ramp？有什么作用？

答：与步阶（ step）不同，ramp在 pClamp软件中表示施加给细胞的一种逐渐变

化的电压或电流，称为“斜坡电压或电流”，可用于作通道I-V曲线。

膜片钳常见问题解答（二）

6. input resistance 是什么意思？如何测量？

答：在电生理学中，“ input resistance ”指“输入膜电阻（ Rin）”。全细胞

记录时，给细胞膜施加一系列刺激方波（一般为超极化），在离子通道没有开

放的情况下测定跨膜电流，根据欧姆定律即可求出Rin。膜电阻（ Rm）与膜输入阻抗 Rin 的关系为： Rm＝4πr2 Rin， r为细胞半径。

7.在一次电压钳全细胞记录中，是否每次一定要做电容消除、串连电阻补偿、

漏减、和液接电位矫正？

答：在电压钳实验中，如果需要给予细胞电刺激来改变细胞膜电位（如超极化

或去极化），则会出现膜的被动反应，产生电容电流与电阻电流，此时，前者

需要用电容补偿消除，后者需要用漏减功能消除。全细胞记录中，串联电阻是

必须要补偿的（至少要补偿 80%），除非它很小而忽略不计。液接电位（一般在10mV左右）也需要校正，除非它很小。你可采用 Clampex软件中的菜单 Tools/ Junction Potential 功能对其测算，然后决定是否需要校正。

8. Decay是什么意思？和 inactivation 答：Decay是“衰减”之意， inactivation 有何区别 ?

是“失活”之意，但在文献中经常

混用，decay也常常被说成失活，例如钙电流的衰减常被说成失活，这样用也没

什么问题。但实际上，两者细分的话还是有区别的。可以将Inactivation 分为稳态失活与非稳态失活。后者即 Decay，是指在刺激因素（电位变化、施加药物等）持续存在下通道的失活，而稳态失活（ Steady-state inactivation

是指将膜电位钳制在不同的水平，然后观察通道的失活情况，做出失活曲线。

9.什么是尾电流，他主要反映通道的什么特性及用在那些方面？

）一般

答：在离子通道的激活因素（去极化或超级化）结束时通道的关闭过程叫做去

激活(Deactivation)，所记录到的电流称为尾电流（ Tail current ），主要反

映通道的关闭特征。延迟整流性 K+离子通道以及一些不同类型的 Ca2+离子通道，它们的尾电流均具有电压依赖性，关闭过程呈指数分布，可用指数方程拟合而

获得通道关闭过程的时间常数。

尾电流的分析对研究电压门控性离子通道的激活、关闭、失活等动力学过程很

有帮助。如研究尾电流幅度与脉冲电压的关系、脉冲电压的不同持续时间或尾

电流不同的钳制电压对尾电流幅度、衰减时间常数的影响等等。通过这些研究

可了解通道关闭过程中出现的不同关闭状态。药物可影响通道的关闭过程，表

现为尾电流的衰减过程变快或变缓慢。

10.如何理解 steady state activation 中的 steady state 的意义？

答：“steady state”是“稳态”的意思。一般通过给予细胞持续一定时间的

一系列去极化（多为去极化）脉冲来激活离子通道，记录通道电流峰值，再计

算岀电导 G，作出 G-V曲线，该曲线称为稳态激活曲线，也就是我们常说的激活曲线。

膜片钳常见问题解答（三）

11.电极拉制程序中具体应该如何控制。在参数设定的摸索中，是否需要每次

都用显微镜检测，还是另有更易操作的方法 .

答：不同的拉制仪拉制参数的设置不尽相同，你需要阅读说明书，参数中主要

是设定拉力（对于 P-97拉制仪，只需要设置 Velocity，可不用设定 Pull）与

温度。一般第一步拉制电极颈部，温度要比第二步高（对于P-97拉制仪，温度的设定需要先测量 Ramp值），拉力不要过大，以保证颈部较短；第二步拉制尖端，一般要使温度低些，拉力大些。一般都是通过显微镜查看电极尖端，这很

简单，并不复杂！最好是抛光，这样就在抛光仪显微镜下查看。注意抛光后的

电极尖端开口会变小，故在拉制电极时，尖端开口要大些。检查电极还有其它

方法，如“气泡数法”，也可用放大器通过测量电阻来查看。

12. Rm＝4πr2Rin？似乎 Rin是一个用细胞大小标化的膜电阻，那为什么不用

电容 Cm来标化而用这个什么 4πr2？细胞形状各异， Cm是个公认的膜面积的指标，电流密度不就是用 Cm标化的吗？盼回答，同时希望能将 Rin 的意义再多讲一点，谢谢

答：（ 1）一定要注意不要拘泥于 Rm和 Rin这两个符号，文献中常混用，但实

际上表示的大多是 Rin。通常我们所说的“膜电阻”是指“膜输入阻抗Rin”，但也有人用来指 Rm。（2）你可以用 Cm来计算膜面积，实际上这也正是我们的