| 加工定制否 | 品牌HEKA |
| 型号MPI | 测量精度1ms |
| 材质合金 | 尺寸502mm |
| 重量3.9kg | 适用范围离子通道，膜片钳系统，细胞分析 |
膜片钳技术原理及应用
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, 109ω)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5-50 cmh2o的负压吸引，得到10-100gω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。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。
二：膜片钳技术原理
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（见右图），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。
膜片钳技术的建立，对生物学科学特别是神经科学是一资有重大意义的变革。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。些技术的出现自然将细胞水平和分子水平的生理学研究联系在一起，同时又将神经科学的不同分野必然地融汇在一起，改变了既往各个分野互不联系、互不渗透，阻碍人们全面认识能力的弊端。
这一技术的发现和基因克隆技术并架齐驱，给生命科学研究带来了巨大的前进动力。
三：全自动膜片钳技术
膜片钳技术被称为研究离子通道的“金标准”。是研究离子通道的***重要的技术。目前膜片钳技术已从常规膜片钳技术（conventional patch clamp technique）发展到全自动膜片钳技术（automated patch clamp technique）。
传统膜片钳技术每次只能记录一个细胞（或一对细胞），对实验人员来说是一项耗时耗力的工作，它不适合在药物开发初期和中期进行大量化合物的筛选，也不适合需要记录大量细胞的基础实验研究。全自动膜片钳技术的出现在很大程度上解决了这些问题，它不仅通量高，一次能记录几个甚至几十个细胞，而且从找细胞、形成封接、破膜等整个实验操作实现了自动化，免除了这些操作的复杂与困难。这两个优点使得膜片钳技术的工作效率大大提高了！签于全自动膜片钳技术的这些优点，目前已经广泛的用于药物筛选。
四：膜片钳技术的应用
1. 应用学科
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应用于神经（脑）科学、心血管科学、药理学、细胞生物学、病理生理学、中医药学、植物细胞生理学、运动生理等多学科领域研究。
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。
2. 应用的标本种类
使用的标本种类繁多。从***早的肌细胞（心肌、平滑肌、骨骼肌）、神经元和内分泌细胞发展到血细胞、肝细胞、耳窝毛细胞、胃壁细胞、上皮细胞、内皮细胞、免疫细胞、精母细胞等多种细胞；从急性分散细胞和培养细胞（包括细胞株）发展到组织片（如脑片、脊髓片）乃至整体动物；从蜗牛、青蛙、蝾螈、爪蟾卵母细胞发展到鸡细胞、大鼠细胞、人细胞等等；从动物细胞发展到细菌、真菌以及植物细胞。此外，膜片钳技术还广泛地应用到平面双分子层（planar bilayer）、脂质体（liposome）等人工标本上。
3. 研究对象
研究对象已经不局限于离子通道。从对离子通道（配体门控性、电压门控性、第二信使介导的离子通道、机械敏感性离子通道以及缝隙连接通道等等）的研究发展到对离子泵、交换体以及可兴奋细胞的胞吞、胞吐机制的研究等。
4. 应用举例：
(1). 膜片钳技术在通道研究中的重要作用
应用膜片钳技术可以直接观察和分辨单离子通道电流及其开闭时程、区分离子通道的离子选择性、同时可发现新的离子通道及亚型，并能在记录单细胞电流和全细胞电流的基础上进一步计算出细胞膜上的通道数和开放概率，还可以用以研究某些胞内或胞外物质对离子通道开闭及通道电流的影响等。同时用于研究细胞信号的跨膜转导和细胞分泌机制。结合分子克隆和定点突变技术，膜片钳技术可用于离子通道分子结构与生物学功能关系的研究。
利用膜片钳技术还可以用于药物在其靶受体上作用位点的分析。如神经元烟碱受体为配体门控性离子通道，膜片钳全细胞记录技术通过记录烟碱诱发电流，可直观地反映出神经元烟碱受体活动的全过程，包括受体与其激动剂和拮抗剂的亲和力，离子通道开放、关闭的动力学特征及受体的失敏等活动。使用膜片钳全细胞记录技术观察拮抗剂对烟碱受体激动剂量效曲线的影响，来确定其作用的动力学特征。然后根据分析拮抗剂对受体失敏的影响，拮抗剂的作用是否有电压依赖性、使用依赖性等特点，可从功能上区分拮抗剂在烟碱受体上的不同作用位点，即判断拮抗剂是作用在受体的激动剂识别位点，离子通道抑或是其它的变构位点上。
(2).与药物作用有关的心肌离子通道
心肌细胞通过各种离子通道对膜电位和动作电位稳态的维持而保持正常的功能。近年来，国外学者在人类心肌细胞离子通道特性的研究中取得了许多进展，使得心肌药理学实验由动物细胞模型向人心肌细胞成为可能。
(3).对离子通道生理与病理情况下作用机制的研究
通过对各种生理或病理情况下细胞膜某种离子通道特性的研究，了解该离子的生理意义及其在疾病过程中的作用机制。如对钙离子在脑缺血神经细胞损害中作用机制的研究表明，缺血性脑损害过程中，ca2+ 介导现象起非常重要的作用，缺血缺氧使ca2+通道开放，过多的ca2+进入细胞内就出现ca2+超载，导致神经元及细胞膜损害，膜转运功能障碍，严重的可使神经元坏死
(4).对单细胞形态与功能关系的研究
将膜片钳技术与单细胞逆转录多聚酶链是反应技术结合，在全细胞膜片钳记录下，将单细胞内容物或整个细胞（包括细胞膜）吸入电极中，将细胞内存在的各种mrna全部快速逆转录成cdna，再经常规pcr扩增及待检的特异mrna的检测，借此可对形态相似而电活动不同的结果做出分子水平的解释或为单细胞逆转录多聚酶链式反应提供标本，为同一结构中形态非常相似但功能不同的事实提供分子水平的解释。目前国际上掌握此技术的实验室较少，我国北京大学神经科学研究所于1994年在国内率先开展。
(5).对药物作用机制的研究
在通道电流记录中，可分别于不同时间、不同部位（膜内或膜外）施加各种浓度的药物，研究它们对通道功能的可能影响，了解那些选择性作用于通道的药物影响人和动物生理功能的分子机理。这是目前膜片钳技术应用***广泛的领域，既有对西药药物机制的探讨，也广泛用在重要药理的研究上。如开丽等报道细胞贴附式膜片钳单通道记录法观测到人参二醇组皂苷可抑制正常和“缺血”诱导的大鼠大脑皮层神经元l-型钙通道的开放，从而减少钙内流，对缺血细胞可能有保护作用。陈龙等报道采用细胞贴附式单通道记录法发现乌头碱对培养的wistar大鼠心室肌细胞l-型钙通道有阻滞作用。
(6). 在心血管药理研究中的应用
随着膜片钳技术在心血管方面的广泛应用，对血管疾病和药物作用的认识不仅得到了不断更新，而且在其病因学与药理学方面还形成了许多新的观点。正如诺贝尔基金会在颁奖时所说：“neher和sadmann的贡献有利于了解不同疾病机理，为研制新的更为特效的药物开辟了道路”。
(7). 创新药物研究与高通量筛选
目前在离子通道高通量筛选中主要是进行样品量大、筛选速度占优势、信息量要求不太高的初级筛选。***近几年，分别形成了以膜片钳和荧光探针为基础的两大主流技术市场。将电生理研究信息量大、灵敏度高等特点与自动化、微量化技术相结合，产生了自动化膜片钳等一些新技术。
五：产品简介
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。
epc-10系列全自动膜片钳系统性能卓越的膜片钳放大器系统，是著名的epc-9系列的升级产品。
*放大器有单探头，双探头，三探头多种选择；
*patchmaster软件可实现多通路同时刺激/采集;
*适用于从单细胞到组织切片(心肌切片，脑切片等)的多种应用场合。所有补偿操作(液结电位补偿，快慢电容补偿，串联电阻补偿等)均由软件方便快捷自动完成。
*具有lockin放大器，可进行膜电容检测，进行与膜面积有关的研究，例如胞吞胞吐、细胞分泌等。
*功能强大而灵活的刺激信号编辑器，可生成类型极其多样的刺激模式波形。
*通过软件extension，可进行荧光检测，实现光电联合检测
性能参数：
1、全电脑控制（mac与windows支持）;
2、能在windows操作系统或在带pusle和tida的mac os9和mic osx中使用patchmaster软件；
3、自检和自校准功能；
4、自动电容补偿；
5、电容跟踪；
6、自动减少泄漏；
7、优化的内置界面；
8、集成了用光纤与主机相连的itc1600ad/da;
9、极细的电缆探头设计；
10、真正的电流钳功能；
11、低频电压钳；
12、信号输入和数字输出；
13、windows操作系统的软硬件结合，解决了兼容性问题；
14、从100-15000hz频率的真噪音测量；
15、适用于单通道和全细胞测量、释放膜片实验、电容测量、植物细胞和组织器官的记录以及人工膜再生通道的研究等；
16、输入为100-130v或200-260v的交流电源。
epc 800的详细介绍
《功能介绍》
l epc 800 usb是性能卓越的膜片钳放大器系统，实现了真正的电流钳。采用itc-18 ad/dausb连接技术，可方便连接笔记本或台式机，放大器本底噪声***低<30fa。是膜片钳类实验中的放大器。
l 结合功能强大的patchmaster软件，适用于从单细胞到组织切片(心肌切片，脑切片等)的多种应用场合。所有的补偿操作(液结电位，快慢电容，串联电阻等)均由软件/手动点击方便快捷自动完成。具有lockin放大器，可进行膜电容检测，进行与膜面积有关的研究，例如胞吞胞吐、细胞分泌等。通过软件extension，可进行离子浓度荧光检测，实现光电联合检测的集成。
主要应用
低噪声单通道记录
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
松散膜片钳记录
使用高阻电极的胞内电压记录
使用金属电极的场电位记录
人造膜记录
长时程增强(ltp)/长时程抑制(ltd)研究
胞吞胞吐或递质释放研究
主要特点
探头反馈电阻有三种，分别为50gω、500mω、5mω
测量电流：±200 pa (50gω)、±20na (500mω)、±2μa (5mω)
c-fast: 0－15pf补偿范围，0－8μs时间常数；c-slow: 0－1000pf
液接电位、快慢电容的补偿均由软件方便快捷自动完成
具有lockin放大器，可进行膜电容检测，进行与膜面积有关的研究，例如胞吞胞吐、细胞分泌等
通过软件extension，可进行离子浓度荧光检测，实现光电联合检测的集成
patchmaster的详细介绍
《主要应用》
epc 10放大器输出信号的采集
《主要特点》
l 可在windows2000/xp和macintosh界面下运行
l 包含pulse软件（patchmaster的前身）的所有功能
l 支持epc 10和epc 9 double/triple膜片钳放大器
l 支持epc 8、epc 7放大器与itc-18、itc-16或lih 1600 转换器的组合
l 具有epc 10和9软件面板
l 具有校正与测试epc 9和epc 10放大器的功能
l 多通道数据采集（8个a/d通道）与输出刺激（3个d/a输出通道）
l 可输出多种多样的刺激波形
l 有示波器窗口检测封接过程
l 有清晰的数据树编辑器，通过树结构组织实验数据
l 可控制外部设备
l 具有强大在线分析功能
l 有宏命令，便于执行复杂的系列设置
l 自动进行电容瞬变值补偿功能
l p/n漏减功能
l 软件gaussian滤波
l 具有全细胞和细胞贴附模式下进行膜电容测定的lock in放大器的软件功能
具有离子成像测定的扩展功能，可控制光源和对荧光测定进行分析的功能
cytopatch全自动膜片钳的详细介绍
cytopatch系统为了您的需求而升级
cytopatch?仪器结合了手动膜片钳高质量数据的优点，并实现了完全的实验自动化。高质量的数据是通过cytopatchtm新芯片技术来实现的：它通过cytocentering专利芯片形成高阻封接，配以先进的快速灌流系统来测量电压依赖性，配体依赖性，温度依赖性等离子通道。
每个cytopatchtm仪器配备有自己的膜片钳放大器和液体处理系统，以及它自己的细胞，缓冲液和化合物的供给系统。没有时间延迟，连续执行所有实验操作。为了满足您对高质量，高通量实验的需求，我们设计了一个模块化的方案：一台cytopatch?仪器可以作为一个独立的设备，或作为多个操作单位的一部分。一个cytopatchtm网络系统可以升级，支持多达20台独立的仪器。人性化的软件可帮您容易和快速地设计研究方案，它显示了一个明晰的实验步骤概述，使您便利地得到评估结果。
cytopatch技术的主要优势
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基于新的微型集成电路芯片技术的高质量数据
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快速激活/脱敏配体依赖性离子通道的的灌流技术
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容许四小时无人守候的全自动系统
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满足客户对生产量需求的可升级系统
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有自动评估功能的用户友好界面软件
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cytopatch仪器符合glp要求的科研研究规范
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高成功率地测量native细胞，细胞消耗量极少
cytopatch技术，上等质量的数据
高质量的数据——与手动膜片钳所得到的质量相当
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自动全细胞测定，电极电阻在手动膜片钳水平
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持续给药时间可以超过30 分钟，允许慢作用化合物达到稳态
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稳定的缓冲液灌流，使全细胞模式下的细胞稳定性达到化
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在对照期和给药阶段仍可持续记录，以得到***优结果
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先进的清洗工艺和连续灌流， 有效抑制化合物交叉污染和回流
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密封后完全清除细胞悬液，剩余细胞对化合物的吸收被排除在外
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为测量“sticky”化合物而设计的技术和表面材料
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用无氟化物的正常细胞内液形成千兆封接电阻
cytopatch技术使膜片钳简单化
turnkey 解决方案： 与cytopatch 仪器一同来的是herg化验盒。 它提供了经过验证的，保证质量的，随时都可以使用的细胞，缓冲液和cytopatch芯片。 这从实验开始就保证了稳定的成功率和可靠的数据。
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容易的化验操作： 由于化验盒的引进，使得化验能在几小时内建立。
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高程序标准化： 的工艺步骤和精密的硬件保证了高效和持久的高成功率。
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一体化： cytocentrics开发所有的硬件和软件组成部分。 cytocentrics提供一个真正的全方位的服务协议，而无需与更多的公司耗费精力。
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聪明的软件：容易上手，有视窗化拖放功能，智能的化合物时序安排，自动评估数据，简单的数据的输入和输出。
微科（武汉）精密仪器有限公司
李女士
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湖北 武汉 洪山区 民族大道36号龙安港汇城A栋2606室