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膜片钳微电极制作

时间:2021-11-08     【原创】

        膜片钳技术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。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。膜片微电极是将玻璃毛细管用电极拉制仪拉制而成的,制作分三步进行:


       第一步是用分两次拉制,第一次拉长7~10mm,直径小于200μm,在此基础上进行第二次拉制,最终使尖端的直径为1~2μm,两步拉制的目的主要是使电极前端的锥度变大,狭窄部长度缩短,因此可降低电极的串联电阻,也可减少全细胞记录时的电极液透析时间。由于膜片钳微电极最忌沾染灰尘和脏物,更忌触碰尖端附近部位,所以一般要求在使用前制作。


       第二步是在膜片钳微电极前端涂以硅酮树脂,其目的是为了降低电极与灌流液之间的电容,并形成一个亲水界面。经此处理后,上述电容可由6~8pF减少到1pF以下。硅酮树脂对形成实验无影响,但可减少本底噪音,对单通道记录很重要。在进行全细胞记录时,不用硅酮树脂也可以得到满意的效果,通常微电极在涂抹硅酮树脂后再进行抛光,但最好是在涂抹后一小时内抛光,否则很难改变电极尖端的形状。


       第三步是抛光,将膜片钳微电极固定于显微镜工作台上,在镜下将尖端靠近加热丝,当通电加热时,可见电极尖端微微回缩,此时电极变得光滑,且尖端的杂质烧去,得到较干净的表面。从而有利于和细胞膜紧密封接,并在封接后更易保持稳定。


       电极在实验前要灌注电极液,由于电极尖端较细,因此在充灌前,电极内液要用0.2 μm的滤膜进行过滤。一般膜片钳电极充灌可分灌尖和后充两步。灌尖时将电极尖端浸入内液中5s即可,由于毛细作用溶液会进入电极最尖端处,然后从电极后端用细小的聚丙烯注射管插至尖端附近将溶液充至1/4长度,用手指轻轻弹除尖端残留的气泡即可。灌注后的电极电阻一般为2~5MΩ,而全细胞记录则最好在2~3MΩ。

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