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平面微电极阵列技术实验教学实践与探索
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作者 李华 许晴 +2 位作者 薛奋勤 刘丽娜 魏华 《基础医学教育》 2023年第9期810-814,共5页
平面微电极阵列技术实验教学课程注重培养学生动手技能的同时,开拓思维,将理论知识转化为科研能力。学生通过对大型仪器基本操作的学习与实践,从而掌握实验技术,为从事相关科研工作打下坚实的基础。文章介绍了课程内容,分享教学经验并... 平面微电极阵列技术实验教学课程注重培养学生动手技能的同时,开拓思维,将理论知识转化为科研能力。学生通过对大型仪器基本操作的学习与实践,从而掌握实验技术,为从事相关科研工作打下坚实的基础。文章介绍了课程内容,分享教学经验并针对实验中的问题提出解决方案,探讨性地提出改进设想,为进一步开展电生理实验提供了有益的借鉴。 展开更多
关键词 平面微电极阵列技术 电生理实验 教学改进 实验教学 大型仪器基本操作
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微电极阵列技术检测犬左心耳心肌电生理特征研究
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作者 冯艳 孙娟 +2 位作者 于付生 张彦 侯月梅 《中华实用诊断与治疗杂志》 2013年第12期1171-1174,共4页
目的探讨微电极阵列(microelectrode arrays,MEA)技术检测犬心房电生理特征的价值。方法健康比格犬14只随机分为假手术组和起搏组各7只,假手术组植入起搏器不起搏,起搏组植入起搏器持续起搏左心耳;8周后开胸取出2组心脏,剪取左心耳立即... 目的探讨微电极阵列(microelectrode arrays,MEA)技术检测犬心房电生理特征的价值。方法健康比格犬14只随机分为假手术组和起搏组各7只,假手术组植入起搏器不起搏,起搏组植入起搏器持续起搏左心耳;8周后开胸取出2组心脏,剪取左心耳立即切片(厚度500μm),将标本固定在MEA记录系统,记录2组左心耳组织的场电位波形、场电位时程改变及电激动的传导并进行比较。结果 14只实验犬均成功植入埋藏式动物实验用高频起搏器(400次/min);起搏组连续起搏期间,心电图监测可见起搏器信号,起搏器工作正常,并可见典型心房颤动改变;MEA记录系统显示,2组左心耳场电位形态与倒置心房肌动作电位的膜电位曲线相似;假手术组场电位时程((192.14±15.49)ms)高于起搏组((164.29±7.87)ms)(P<0.01);假手术组电激动传导顺序从左至右、左下至右上向外周缓慢递减传导,传导过程中场电位信号电压逐渐递减;起搏组电激动传导顺序总体趋势与假手术组一致,向外周传导,但在传导过程中电压逐渐降低的梯度样改变消失。结论 MEA技术可用于研究心房电生理特性。 展开更多
关键词 心房颤动 电重塑 微电极阵列技术 场电位时程
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基于光学标测技术和MEA技术的植物电研究概述 被引量:1
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作者 赵东杰 黄岚 +3 位作者 刘安 薛琳 秦杨 王忠义 《太赫兹科学与电子信息学报》 2013年第5期812-821,共10页
植物电信号的研究进展很大程度上依赖于测量技术的发展。目前对于微电极等测量技术而言,多方面因素的限制使得同时测量2个以上细胞的电活动基本无法实现,因此对植物群体细胞电活动规律的研究进展较小。本文介绍了2种可以同时对植物群体... 植物电信号的研究进展很大程度上依赖于测量技术的发展。目前对于微电极等测量技术而言,多方面因素的限制使得同时测量2个以上细胞的电活动基本无法实现,因此对植物群体细胞电活动规律的研究进展较小。本文介绍了2种可以同时对植物群体细胞电活动进行测量并具有空间分辨率的测量技术—依赖于电压敏感染料的光学标测技术和微电极阵列技术。分别介绍了光学标测技术的测量原理、电压敏感染料的特性、系统构成、信号提取方法等内容,并列举了在植物细胞电信号测量方面的应用实例,概述了影响植物电信号光学标测的因素;阐述了微电极阵列技术的系统组成、阵列微电极的特征、测量依据及模型、影响测量的因素,并对阵列微电极在玉米幼根测量中的应用做了简要介绍。最后对这2种测量技术在植物电信号测量中存在的一些问题进行了讨论。 展开更多
关键词 植物电信号 光学标测技术 微电极阵列技术
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5-HT2C受体亚型参与易化大鼠内嗅区-海马通路的突触传递:平面微电极阵列记录技术研究 被引量:1
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作者 许燕 金建慧 +3 位作者 王燕 王蕊蕊 李震 陈军 《生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期259-268,共10页
本实验旨在运用64通道(8 × 8)平面微电极阵列记录技术(MED-64系统)探讨5-HT2C受体在调节内嗅区-海马突触传递和突触联系中的作用。将急性分离的大鼠海马脑片置于MED-64系统的电极平皿中,持续灌流通入95% O2和5% CO2混合气的人工脑... 本实验旨在运用64通道(8 × 8)平面微电极阵列记录技术(MED-64系统)探讨5-HT2C受体在调节内嗅区-海马突触传递和突触联系中的作用。将急性分离的大鼠海马脑片置于MED-64系统的电极平皿中,持续灌流通入95% O2和5% CO2混合气的人工脑脊液,孵育2 h后进行多电极阵列同步记录。选一个电极进行电刺激(刺激强度30~199 μA,正负双波脉冲,单波宽0.1 ms,频率0.1 Hz),其余63个电极作为记录电极。最佳有效刺激部位恰好位于前穿质通路(perforant path, PP)上,电刺激结果可以分别在海马CA1区和齿状回(dentate gyrus, DG)记录到兴奋性突触后场电位(field excitatory post-synaptic potential,fEPSP)。我们以往研究结果已显示内嗅区-CA1和内嗅区-DG直接突触联系是由谷氨酸非NMDA受体所介导的兴奋通路。在稳定地诱导出网络fEPSP后,分别给予5-HT2C受体激动剂DOI和选择性拮抗剂SB242084,观察与计算fEPSP的反应幅值与斜率变化。同时利用双线性内插法计算出64个点的电流源(current source)与电流井(current sink),并将其转换为二维电流源密度(two-dimensional current source density, 2D-CSD)分布图。结果显示,结合fEPSP波的极相与2D-CSD成像,可见电刺激PP纤维在CA1区(腔隙分子层、锥体细胞层)和上部DG的分子层均发生突触兴奋引起的去极化,fEPSP为负向波,在空间上形成2D-CSD成像的电流井(蓝色区域)。同时,可在DG的颗粒细胞层和门部检测出正向波,形成2D-CSD成像的电流源(黄色区域),这反映了颗粒细胞在树突部位发生去极化后很快沿门向CA3传播电信号。在此基础上,给予5-HT2C受体激动剂DOI后,海马内有效突触联系(>基线20%的fEPSP)的空间网络范围显著扩大,突触传递效能显著增强。而相对应的是,给予5-HT2C受体的选择性拮抗剂SB242084,则海马内有效突触联系空间网络范围显著缩小,突触反应强度减弱。以上结果提示,内源性5-HT作用于5-HT2C受体可易化内嗅区-海马突触传递效能,扩大有效突触联系,引起突触反应的兴奋作用。 展开更多
关键词 5-TH2C受体 内嗅区-海马通路 突触传递 平面微电极阵列记录技术 大鼠
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炙甘草汤含药血清对大鼠离体心脏场电位影响的研究 被引量:4
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作者 李杰 冯燕 +2 位作者 娜几娜 宋建国 侯月梅 《新疆中医药》 2010年第5期38-40,共3页
目的:研究炙甘草汤含药血清对大鼠离体心室肌场电位的影响。方法:随机将50只SD大鼠分为空白、炙甘草汤不同浓度含药血清(5%、10%、20%)组与胺碘酮组。应用MEA技术监测fAPD及心率的变化。结果:与空白组对照,胺碘酮组fAPD显著延长,心率减... 目的:研究炙甘草汤含药血清对大鼠离体心室肌场电位的影响。方法:随机将50只SD大鼠分为空白、炙甘草汤不同浓度含药血清(5%、10%、20%)组与胺碘酮组。应用MEA技术监测fAPD及心率的变化。结果:与空白组对照,胺碘酮组fAPD显著延长,心率减慢;10%与20%浓度炙甘草汤含药血清组大鼠心室肌fAPD均延长,心率均减慢,二者比较则fAPD与心率均无统计学差异(P>0.05);二者分别与对照组比较,则P<0.05;5%浓度炙甘草汤含药血清组对心室肌fAPD及心率无明显影响。10%、20%浓度的炙甘草汤含药血清组与胺碘酮组心室肌fAPD相比较,P<0.05,但心率无统计学差异。结论:10%与20%浓度的炙甘草汤含药血清均能延长心室肌fAPD,心率均减慢,具有抗室性心律失常效应。 展开更多
关键词 炙甘草汤 含药血清 微电极阵列技术(MEA) 心室肌场电位(fAPD) 胺碘酮
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心房快速起搏对兔心房颤动心电生理的影响 被引量:4
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作者 陈华 张玲 +3 位作者 杨尚磊 孙娟 周祈娜 侯月梅 《中华实用诊断与治疗杂志》 2012年第2期118-121,共4页
目的探讨心房快速起搏对兔心房有效不应期(effective refractory period,ERP)和心肌组织场电位时程(field potential duration,FPdur)的影响。方法成年新西兰兔40只,以500次/min行快速起搏并测量ERP,根据起搏时间分为5组,0,4,8,12,24h组... 目的探讨心房快速起搏对兔心房有效不应期(effective refractory period,ERP)和心肌组织场电位时程(field potential duration,FPdur)的影响。方法成年新西兰兔40只,以500次/min行快速起搏并测量ERP,根据起搏时间分为5组,0,4,8,12,24h组各8只。起搏结束时开胸取心,应用微电极阵列技术记录场电位形态及Fpdur,比较各组心房组织FPdur与ERP变化趋势。结果 8h组ERP缩短为(82.11±1.74)ms,24h组缩短至(80.09±2.18)ms,与0h组比较差异均有统计学意义(P<0.05);8h组FPdur延长为(121.18±3.55)ms,24h组延长至(85.91±5.4)ms,与0h组比较差异有统计学意义(P<0.05);R-R间期在起搏4h后缩短至最低,振幅在起搏后12h降至最低,搏动频率在起搏后4h降至最低,与0h组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论心房颤动时心房ERP缩短,FPdur延长,微电极阵列技术可对心房颤动时的电重构提供准确电生理变化信息。 展开更多
关键词 心房颤动 微电极阵列技术 有效不应期 场电位时程 快速心房起搏
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AMPA受体参与的出生后大鼠海马发育早期的电生理学特点 被引量:2
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作者 陈雪怡 张皑峰 +5 位作者 赵文 高钰丹 段红梅 郝鹏 杨朝阳 李晓光 《生理学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期106-114,共9页
本研究旨在探讨α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体参与的出生后大鼠海马发育早期的电生理学特点。选择出生后0.5月龄、1月龄、2月龄和3月龄Wistar大鼠共计48只(每组各12只)。应用全细胞膜片钳技术及MED64平面微电极阵列技... 本研究旨在探讨α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑丙酸(AMPA)受体参与的出生后大鼠海马发育早期的电生理学特点。选择出生后0.5月龄、1月龄、2月龄和3月龄Wistar大鼠共计48只(每组各12只)。应用全细胞膜片钳技术及MED64平面微电极阵列技术检测海马CA1区锥体神经元的被动膜特性及AMPA受体参与的自发兴奋性突触后电流(spontaneous exctitatory postsynaptic current,sEPSC)和场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential,fEPSP)。结果显示,海马CA1区锥体神经元在出生后0.5~3月龄期间,在被动膜特性方面表现为:膜电容与静息膜电位无显著性变化;膜输入电阻与时间常数均显著下降。在主动膜特性方面,呈现出阶段性变化:0.5~1月龄期间,s EPSC的反应表现为:振幅显著升高,频率明显增大,上升时间及下降时间显著增加;1~3月龄期间,sEPSC的反应特性与0.5~1月龄期间相反。此外,0.5~3月龄期间,海马CA1区诱发出的f EPSP范围明显扩大,而幅值显著减小;各月龄海马CA1区诱发出的fEPSP幅值均可被AMPA受体竞争性拮抗剂6-氰基-7-硝基喹喔啉-2,3-二酮(CNQX)明显降低。以上结果提示,在出生后大鼠海马发育早期过程中,AMPA受体作为调节突触传递和突触联系的主要兴奋性受体,可以促进海马的发育及功能成熟。 展开更多
关键词 AMPA受体 出生后发育早期 全细胞膜片钳技术 MED64平面微电极阵列记录技术
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Neural circuits and temporal plasticity in hindlimb representation of rat primary somatosensory cortex:revisited by multi-electrode array on brain slices 被引量:1
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作者 王丹丹 李震 +7 位作者 常颖 王蕊蕊 陈雪峰 赵振宇 曹发乐 金建慧 刘明刚 陈军 《Neuroscience Bulletin》 SCIE CAS CSCD 2010年第3期175-187,共13页
Objective The well-established planar multi-electrode array recording technique was used to investigate neural circuits and temporal plasticity in the hindlimb representation of the rat primary somatosensory cortex (... Objective The well-established planar multi-electrode array recording technique was used to investigate neural circuits and temporal plasticity in the hindlimb representation of the rat primary somatosensory cortex (S1 area) . Methods Freshly dissociated acute brain slices of rats were subject to constant perfusion with oxygenated artificial cerebrospinal fluid (95% O2 and 5% CO2) , and were mounted on a Med64 probe (64 electrodes, 8×8 array) for simultaneous multi-site electrophysiological recordings. Current sources and sinks across all the 64 electrodes were transformed into two-dimensional current source density images by bilinear interpolation at each point of the 64 electrodes. Results The local intracortical connection, which is involved in mediation of downward information flow across layers II-VI, was identified by electrical stimulation (ES) at layers II-III. The thalamocortical connection, which is mainly involved in mediation of upward information flow across layers II-IV, was also characterized by ES at layer IV. The thalamocortical afferent projections were likely to make more synaptic contacts with S1 neurons than the intracortical connections did. Moreover, the S1 area was shown to be more easily activated and more intensively innervated by the thalamocortical afferent projections than by the intracortical connections. Finally, bursting conditioning stimulus (CS) applied within layer IV of the S1 area could success-fully induce long-term potentiation (LTP) in 5 of the 6 slices (83.3%) , while the same CS application at layers II-III induced no LTP in any of the 6 tested slices. Conclusion The rat hindlimb representation of S1 area is likely to have at least 2 patterns of neural circuits on brain slices: one is the intracortical circuit (ICC) formed by interlaminar connections from layers II-III, and the other is the thalamocortical circuit (TCC) mediated by afferent connections from layer IV. Besides, ICC of the S1 area is spatially limited, with less plasticity, while TCC is spatially extensive and exhibits a better plasticity in response to somatosensory afferent stimulation. The present data provide a useful experimental model for further studying microcircuit properties in S1 cortex at the network level in vitro. 展开更多
关键词 planar multi-electrode array two-dimensional current source density imaging primary somatosensory cortex neural circuits long-term potentiation
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Differential effects of long and short train theta burst stimulation on LTP induction in rat anterior cingulate cortex slices:Multi-electrode array recordings
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作者 何莹 刘明刚 +1 位作者 巩克瑞 陈军 《Neuroscience Bulletin》 SCIE CAS CSCD 2009年第5期309-318,共10页
Objective There is substantial evidence supporting the notion that the anterior cingulate cortex (ACC) is an important limbic structure involved in multiple brain functions such as sensory perception, motor conflict... Objective There is substantial evidence supporting the notion that the anterior cingulate cortex (ACC) is an important limbic structure involved in multiple brain functions such as sensory perception, motor conflict monitoring, memory, emotion and cognition. It has been shown that long term potentiation (LTP) is an important synaptic model of neural plasticity in the ACC, however, little is known about the spatiotemporal properties of ACC at network level. The present study was designed to see the LTP induction effects across different layers of the ACC by using different conditioning stimuli (CS) protocols. Methods A unique multi-electrode array recording technique was used in the acutely-dissociated ACC slices of rats. Long and short train theta burst stimulation (TBS) paradigms were applied in layer V-VI as the CS and the LTP induction effects were compared across different layers of the ACC. Briefly, both long and short train TBS are composed of bursts (4 pulses at 100 Hz) with a 200 ms interval, however, the former (TBS1) was with 10 trains and the latter (TBS2) was with 5 trains. After test stimulation at layer V-VI in the ACC, network field potentials (FPs) could be simultaneously recorded across all layers of the ACC. Results The waveforms of FPs were different across different layers. Namely, positive-going waveforms were recorded in layer I and negative-going waveforms were recorded in layers V-VI, in contrast, complex waveforms were localized mainly in layers II-III. Following application of two CS protocols, the induction rate of LTP was significantly different between TBS 1 and TBS2 regardless of the spatial properties. TBS1 had more than 60% success, while TBS2 was less than 25% in induction of LTP. Moreover, both the 2 CS protocols could induce LTP in layers II-III and layers V-VI without layer-related difference. However, no LTP was inducible in layer I. Conclusion The present findings indicate that stimulation protocols may, at least in part, account for a large portion of variations among previous LTP studies, and hence highlight the importance of selecting the best LTP induction protocol when designing such experiments. Moreover, the present results demonstrate the prominent superiority of multi-electrode array recording in revealing the network properties of synaptic activities in the ACC, especially in comparing the spatiotemporal characteristics between different layers of this structure. 展开更多
关键词 long term potentiation anterior cingulate cortex theta burst stimulation multi-electrode array recordings RAT
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