膜片钳常见问题解答

膜片钳常见问题解答

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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。ﻫ2．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。ﻫ4. 在Clａmpex 的Ｅdｉｔ pｒｏｔｏcol/Ｗaｖｅ中,Step和ramp各有什么适用范围?ﻫ答:Ｒa ｍｐ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。ﻫ5. 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。

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?ﻫ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。ﻫ8． Dｅcay是什么意思？和inactiｖation有何区别？ﻫ答：Deca ｙ是“衰减”之意，inacｔivａtion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)一般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。ﻫ9. 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? 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。ﻫ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。ﻫ10．如何理解ｓteａdy ｓtate activation中的stｅａdｙ state 的意义？

答：“ste aｄy 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)ﻫ1１. 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。ﻫ１2． 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做法,用来估算细胞大小，用于对通道电流幅度进行标化,但我们从来不用它计算膜电阻Rｍ（也称为“固有膜电阻”）。Rm的计算公式是数学理论上的，并没有多少应用的价值，我们很少发现有使用Rｍ的(虽然符号用Rm）。（３）实际上，Rin反映的当然就是膜电阻,它被称为膜输入阻抗（或膜输入电阻),也时常被称为“膜电阻”(这正是使人们产生混淆的原因！)，是膜的被动反应参数之一。所谓被动反应是指膜上离子通道没有开放时,膜所表现出的电缆特性。膜的被动反应参数还包括膜电容、轴浆电阻等。全细胞记录时,给细胞膜施加一系