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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)。这是一种根据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。生命科学研究因为它和基因克隆技术,获得了巨大的前进动力。
以下图片是膜片钳法各种模式的模式图,细胞吸附式首先建立了单通道记录,膜内面向外和膜外面向内的模式也建立了膜内面向外和膜外面向内的模式,Z近,又分别建立了开放的细胞吸附式膜内面向外和穿孔囊泡膜外面向外的模式。在常规方法的基础上,附加穿孔膜片的模式,即是全细胞记录法,
常规全细胞模式
全细胞模式是指在细胞吸附模式上将膜打穿成孔,记录膜片以外部位的全细胞膜的离子电流。
穿孔囊泡膜外面向外模式
从穿孔膜片模式 将膜片微电极向上提起,便在微电极处形成一个膜囊泡,若条件较好,此膜囊泡内既会有细胞质因子又可有线粒体等细胞器存在。
膜外面向内模式
从全细胞模式将膜片微电极向上提起可得到切割分离的膜片,因为它的细胞膜内侧面面对膜片微电极腔内液,膜外面自然封闭而对外,因此这个模式被称为膜外面向内模式。
膜内面向外模式
将从细胞吸附模式将已形成巨阻抗封接的膜片微电极向上提起时,则膜片和细胞体被切割分隔,形成膜内面向外的模式。
细胞吸附模式
对细胞膜用膜片微电极吸附,进行记录离子通道电流的模式。它的优点是在细胞内环境保持正常的条件下,能够观察记录离子通道活动。然而因为不能直接地控制细胞内环境条件,也不能确切的明确细胞内点位,因此具有不清楚膜片上的实效点位的缺点。
开放细胞吸附膜内面向外模式
机械地破坏细胞吸附模式的膜片以外的某部位的胞膜,在细胞吸附状态下经破坏孔调控细胞内液对内面向外的单一离子通道进行记录。
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