细胞电生理与膜片钳技术

本讲座介绍细胞电生理的基本知识及其基本方法。包括细胞的简单结构、细胞膜的化学组成和生物电信号的产生机制。膜片钳技术是现代电生理研究的基本方法 ,它涉及实验系统的组建和实验过程中的关键技术。

国际电子技术教材研究与课程设置

本文对国际上流行的12本电子技术教材，就其体系、内容和CAD工具作了综述，并对各自的特点作一简要介绍。从中吸取有益的经验和科学内涵，可为我国电子技术教材的改革和课程设置引为鉴戒。

以微电子电路为主干改革电子技术教材的体系

随着新型集成器件的不断涌现,电子技术领域中增添了大量的新内容,为了适应这个新的形势,电子技术基础课程以微电子电路为主干改革教学内容并相应地改革教材体系是完全必要的。根据近几年来的教改实践经验,我们对1983年编《电子技术基础》(第二版)上。

医学成像技术(五)

第五讲超声成象超声成象方法有脉冲回波法、透射法和多普勒方法三种,而以前一种方法最为基本。一、基本原理回波方法与雷达相似,脉冲超声波在人体内传播,遇到不同组织的界面发生反射,由反射波信号形成图象。超声波在人体内的传播速度约为1500m/s。

医学成象技术(四) 第四讲核医学成象

引言核医学是核技术应用于医学的一门学科,它是原子能利用的重要组成部分,也是现代医学的重要分支,它为基础医学研究、临床应用开辟了新道路,而且对于生命现象的本质,及药理病理研究提供了有力的工具。本讲主要讨论核医学成象的基本原理,介绍几种典型的成象系统。

膜片钳技术与电生理研究——历史与现状

一、膜片钳技术 生命的基本单元是细胞,例如人体大约由50万亿个细胞所组成。直径约5～50微米的单个细胞依靠其极薄的外壳—细胞与其他细胞隔离。细胞间与细胞内信号传导的重要途径,则是通过镶嵌在细胞膜上的称为“离子通道”的蛋白质分子进行的,德国埃尔温·内尔(Erwin Neher)和贝尔特·萨克曼(Bert Sakmann)两位细胞生物学家,所共同开创的膜片钳技术(Patch Clamp Technique)。

90年代电子技术展望

电子技术是高技术(High techmnology)的“龙头”,它带动其它诸如计算机技术、信息工程、光电子技术、军事电子学、生物电子学等重点学科的发展,因而它是实现我国四个现代化的关键技术.在国际上,任何一个国家无不把发展电子技术摆在优先考虑的地位.电子技术或电子学(Electronics)的发展与电子器件的发展是分不开的.众所周知。

大鼠肾上腺单个嗜铬细胞分泌儿茶酚胺的电化学检测

报道以直径７μｍ的碳纤丝制作碳纤电极，在原代培养的大鼠肾上腺单个嗜铬细胞上检测诱发的儿茶酚胺激素分泌。当用微管向细胞吹加１０ｍｍｏｌ／Ｌ乙酰胆碱或６０ｍｍｏｌ／Ｌ氯化钾时，２－５ｓ延迟后记录到数目不等的峰形信号。峰信号上升快（约１ｍｓ）；衰减则较慢，呈指数形状。峰信号的检测要求电极上所加氧化电压足够大。实验表明，以高钾刺激时，该峰信号依赖于外钙（２ｍｍｏｌ／Ｌ）的存在。根据峰信号对应于嗜铬细胞内单个囊泡的儿茶酚胺量子化释放的事实，我们推算每次量子化释放的儿茶酚胺约为１０－２０—１０－１８ｍｏｌ量级。

SH－SY5Y细胞胞内钙库特性研究

运用单细胞显微荧光测量技术测量了单个ＳＨ—ＳＹ５Ｙ细胞内游离钙离子浓度的变化。首次报道了ＳＨ—ＳＹ５Ｙ细胞内存在毒蕈碱敏感而非咖啡因敏感的钙库，并研究了它的动力学特征。Ｎ￣￣Ｃ￣ｈｅｔｗＭａｄＵｇｈ＊ＴＯｗｈｏｍＣｂ￣ｐｏｎｄｅｎｅｅｓｈｏｕｌｄｂｅ￣．

羟墓自由基引起神经细胞［Ca^（2＋）］i增高的机制和Ebselen的抑制作用

用Ｆｕｒａ－２显微荧光测量技术研究了羟基自由基对单个皮层神经细胞内游离钙离子浓度［Ｃａ２＋］ｉ影响和硒化合物Ｅｂｅｌｅｎ对［Ｃａ２＋］ｉ的抑制作用。结果表明羟基自由基的作用首先引起胞内［Ｃａ２＋］ｉ以时间常数τ＝３８９５．４±５０７．２Ｓ速度缓慢增加，然后加入了以τ＝４２０．６±１２２．０Ｓ的外钙大量涌入。钙通道阻断剂、疏基还原剂、疏基还原制和自由基清除剂对羟基自由基损伤作用的影响提示外钙的大量涌入部分与通道的开放有关，疏基损伤在羟基自由基引起的［Ｃａ２＋］ｉ升高中起着重要的作用。具有类谷胱甘肽过氧化酶活性的小分子硒化合物Ｅｂｓｅｌｅｎ（１０－５ｍｏｌ／Ｌ和１０－６ｍｏｌ／Ｌ）抑制羟基自由基引起的［Ｃａ２＋］ｉ升高，推测它可以抑制钙库的释放或促进内钙的外排以及抑制外钙的流入。

大鼠背根神经节分离细胞离子单通道记录技术

本文探讨了在大鼠背根神经节(DRG)细胞上记录离子单通道电流的方法,研究了膜片钳实验的各个环节,研究了提高封接电阻的方法。研究结果表明,单通道记录的背景噪声取决于电极与细胞的封接水平。文中还讨论了实验系统的组装,电极制备和细胞分离等技术。

应用膜片钳技术研究细胞分泌

介绍了应用膜片钳技术研究细胞分泌机制的新进展,简述了时间分辨法在分泌研究中的基本原理与方法以及用此法研究获得的细胞分泌机制的新成果。

粉防己碱对分离的豚鼠心室肌单细胞动作电位及钙通道电流的影响

用自行研制的膜片钳实验系统，研究粉防己碱对分离的豚鼠心室肌单细胞动作电位及钙电流的影响。在电流钳制方式下，给予脉宽３ｍｓ，０．５Ｈｚ电流刺激，引出单细胞动作电位，粉防己碱３０μｍｏｌ·Ｌ－１可使ＡＰＤ５０缩短７２．２％，ＡＰＤ９０缩短４４．０％，而静息电住，动作电位幅值无明显改变，在电压钳方式下，保持电位－４０ｍＶ，给予脉宽１５０ｍ５、０．５Ｈｚ去极化刺激可记录到Ｌ型钙通道电流，０．３～３００μｍｏｌ·Ｌ－１粉防己碱浓度依赖性地阻滞钙电流，ＩＣ５０＝１３．３μｍｏｌ·Ｌ－１．粉防己碱对钙通道的电流－电压关系无明显影响。

单通道和全细胞记录技术

离子通道的活动是可兴奋细胞传递信息的基础 ,膜片钳技术的发明导致了生命科学的一场革命。对膜片钳的工作模式、记录模式。

膜片钳系统的噪声分析

本文对膜片钳记录系统的背景噪声作了较全面的分析。系统噪声包括电子仪器噪声、封接噪声和电极噪声。仪器噪声有高频噪声等四种分量。作者提出了细胞膜与电极的封接阻抗的T型网络等效模型,分析指出,高阻(GΩ量级)封接的1/f噪声不可忽视。电极噪声有电极电阻噪声等三种分量,涂敷硅酮树脂(Sylgard)可以有效地降低电极噪声。

国产膜片钳仪研制成功

膜片钳(patch clamp)仪是从电压钳发展而来的新一代细胞电生理仪器。在直径约1μm的细胞膜片上,用膜片钳仪可以同时进行电压钳位和检测单个离子通道(ion channel)的电流(1 pA,10 kHz),这是迄今人们实现的最灵敏的仪器之一。1976年Neher & Sakmann首次实现单通道记录,Hamill等人(1981)对膜片钳的改进使之得以在世界推广,Sigworth(1983)和Rae & Levis(1984)对膜片钳仪的电子设计进行了深入的分析。从1988年起,我们根据Yale MK-V膜片钳仪电路图开始研制该仪器。

洛土辛对豚鼠心室肌细胞动作电位及L型钙电流的作用

采用膜片钳技术全细胞记录方式，研究洛土辛（Ｌｏｔ）对单个豚鼠心室肌细胞动作电位（ＡＰ）和Ｌ型钙通道电流（Ｉ_（Ｃａ－Ｌ））的影响。结果表明，Ｌｏｔ ３０ μｍｏｌ／Ｌ明显延长 ＡＰ时程，但不影响静息电位和 ＡＰ幅度，另增加全细胞Ｉ_（Ｃｃ－Ｌ）。贴附式单通道记录表明，Ｌｏｔ １００ μｍｏｌ／Ｌ不改变斜率电导，对Ｌ型钙通道的门控过程也无明显影响，但显著提高单通道的平均电流，使非空白记录从 ２５％增至 ４１％。提示，Ｌｏｔ增加 Ｌ型钙通道的可利用度可能是其促钙内流的主要作用机制。

膜片钳仪的低噪声设计

本文研制的PC-Ⅰ型膜片钳可以分辨细胞膜上离子单通道电流信号(1pA,10kHz).在分析PC-Ⅰ原理的基础上讨论了其抑制噪声、扩展频带、输入杂散电容和输入电阻的补偿技术.给出了PC-Ⅰ的1GΩ/0.1GΩ探头内用机械开关切换对杂散电容敏感的高阻值反馈电阻的有效方法。在信噪比足够高的条件下,仪器的测量误差≤2％。

两种硬件描述语言VHDL/Verilog的发展及其应用

首先简要介绍了两种 HDL( Hardware Description L anguage)的发展和内容 ,叙述了 HDL 语言的主要特点 ,然后就 HDL 的设计流程作较详细的讨论 ,附有 HDL的设计举例。