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建立膜片钳实验室有何要求?

时间:2012-08-04 10:53来源:网络 作者:未知 阅读:

膜片钳实验系统震动消除和噪声消除

震动的消除方法
通过仔细的设计,是可以避免震动的危害,例如在半夜的地下室,各种白天的震动都消失了。但预防震动比仅仅靠小心更重要。需要一个用来补偿微操纵器的复杂的空气隔离实验台和一个稳定良好设计的微操纵器。

微操纵器必须是坚固而紧凑的。因此其移动部分(包括从微操纵器Holder、电极尖端、到chamber中的细胞),这部分应尽可能短。微操纵器应靠近chamber,应直接安装在显微镜平台上。记录放大器的headstage,应直接固定在微操纵器上(而不要挂在一个杆子上),电极也应该短。

在做膜片钳记录时,最好使用远程控制微操纵器以消除手的震动。现在,有3种主要类型的远程控制微操纵器:压电驱动、电机驱动、液压/气压驱动。
1 压电微操纵器坚固紧凑,有优异的长期稳定性,且移动非常平滑,没有改变方向时的后冲。
2 电机微操纵器坚固紧凑。但是,它们常常缓慢而笨拙地到位,在改变方向时,可能出现后冲。
3 而液压/气压微操纵器驱动非常快,很方便,且没有后冲,但有些型号在用于特定的设置时,可能发生缓慢的漂移。非常适合做注射微操。

防震台一般包括一个很重的厚板,放在气垫支持上。这样的防震台都比较昂贵。但是,自制的防震台也是可选的,例如将厚板放置在部分充气的内胎或网球上,特别是使用了高品质的微操纵器之后,一般可以不用昂贵的气垫防震台。

噪声消除方法

外来的电气影响(非仪器内部噪声),可归类为3种:
1。辐射拾取,
2。磁感应拾取,
3。地环路噪声。

辐射拾取
辐射拾取的例子包括:从灯源和电源插座来的工频噪声(嗡嗡声hum);计算机来的高频噪声。这种类型的噪声一般可以通过如下方法削减:在chamber和电极周围放置导体屏蔽层,使用带屏蔽的BNC电缆。屏蔽层连接到微电极放大器的信号地。一般的,法拉第屏蔽笼可以用来屏蔽微电极和chamber。
作为替代,下列方法也能削减噪声:
(1) 找到噪声源,使用一个开路的示波器探针,并屏蔽它。
(2) 对电极周围或部分微电极进行局部屏蔽。
(3) 替换噪声源(例如液晶显示器比CRT显示器的噪声要小些)。

注意屏蔽也可能带来一些副作用,例如引入另外种类的噪声或降低带宽。不要假定商业说明书就是精确的,例如一个显微镜光源用的DC电源,就有相当可观的AC耦合;从微电极前置放大器到主放大器的被屏蔽的连接导线,可能需要额外的屏蔽。
灌注溶液的管子进入浴池,可能象一个天线,能拾取辐射噪声。如果这种情况发生了,就需要屏蔽管子。不要直接将溶液接地,而是应接在chamber中的地线上,这个地线是放大器的参考地,但可能与用于屏蔽目的的信号地不同。

磁感应拾取
当一个变化的磁通量切割一个环路线圈时,就会发生磁感应,并在线路中产生电流。这最有可能在电源的电磁铁的附近发生,并可以通过其波形来识别,其波形有非正弦的形状,频率是工频的高次谐波。将电源远离敏感电路可以削减这种噪声。如果这不可能,尝试使用双绞线以削减磁通量切割的面积,或尝试用"mu-metal."屏蔽磁源。

地环路噪声
当屏蔽层出现多点接地时,就会产生地环路噪声。磁场可能增强这个环路的噪声。而且,如果不同的接地点有些微不同的电位,就在屏蔽层中产生电流,形成噪声。在理论原则上,地环路是容易消除的:简单的将所有屏蔽层连起来,然后仅仅只在一点接地。例如,将所有连接在一起的屏蔽层在微电极放大器的信号地这个地方接地。这个信号地,再依次连接在墙上插座的power ground上(或单独的自埋接地线)。
但在实际上,这种理论指导常常由于对电子设备内部的接地电路的不清楚而失败。例如,一个BNC电缆上的屏蔽层,通常被连接在仪器的每个信号地上。而每个信号地可能被连接在一个分离的电源地上。升起BNC屏蔽层,以及(或者)断开某些电源地线(虽然这会导致触电的危险),环路可能被打破。也可以尝试不同的电源插座,因为某些电源插座上的主要接大地的线有更低的阻抗。
计算机的地线上的噪声非常大。所以已经使用光纤来与计算机耦合,以消除计算机噪声。
在设置上削减噪声的逻辑步骤是首先关闭所有的设备,并互不相连,只有示波器连接在微电极放大器上。
第一步,测量当用接地的金属箔将headstage包裹起来的噪声。微电极的headstage应通过一个小电阻接地(for instance, 1 M ;而膜片钳的headstage则保持开路。这提供了最小可达到的辐射噪声的一个参考数值。
第二步,连接电子设备的附加部分,并监视地环路的出现。
第三步,安装一个电极并添加屏蔽以最小化辐射拾取。

(责任编辑:泉水)
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