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海马脑片膜片钳记录标准操作规程(SOP)

2012-08-04 10:03 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文详细介绍了海马脑片膜片钳记录的标准操作规程(SOP),包括全细胞记录、突触前纤维判断、电压钳制质量评估等内容,为神经科学研究提供了重要的技术指导。

膜片钳技术是研究神经元突触传递和离子通道特性的重要工具。以下是海马脑片膜片钳记录的标准操作规程(SOP),旨在为实验提供详细的指导。

1. 全细胞记录

使用可视化膜片钳技术,选择表面光滑、折光性良好的突触后神经元。在加正压后,将记录电极移入脑片视野并接近目标神经元。调整电极与神经元的相对位置,利用负压形成稳定的高阻封接。通过短簇脉冲负压使细胞膜破裂,稳定2~3分钟后,观察封接测试波形起始段与基线间的差值是否在100 pA以内,封接电阻是否大于200 MΩ。如果符合条件且稳定,迅速补偿电阻和慢电容。若电阻大于30 MΩ或记录过程中电阻变化超过20%,应中止记录。若细胞状态不佳,应重新制备脑片以提高实验效率。

2. 判断突触前纤维

在记录电刺激引发的突触反应时,需验证刺激电极是否准确放置在突触前神经元或轴突上。如果记录不到突触反应,可能是刺激电极位置不正确或组织片活性较差。此时,可稍微调整刺激电极位置或更换组织片。电刺激的方波时程一般设定为0.1~0.2 ms,恒流条件下刺激强度为0.1~3 mA,恒压条件下刺激强度为5~40 V。

3. 突触反应的判断及波幅稳定性评价

突触信号的假象波可能来源于以下三种情况:
1)邻近纤维活动导致静止细胞电压波动;
2)恒流刺激强度过大,电流注入突触后神经元,产生类似EPSP或EPSC的信号;
3)直接刺激突触后神经元诱导动作电位。
通过加入10 mM的QX-314到记录电极内液中,可以避免突触后神经元产生动作电位,但需注意QX-314可能阻断某些突触激活的通道并增加漏电流。

通常情况下,刺激电流会激活多个突触前纤维,导致多种突触信号的叠加。为研究特定突触活动,可使用选择性阻断剂来屏蔽不相关的突触活动。此外,通过调整刺激部位和强度,可实现单一轴突的刺激。胞内刺激突触前细胞是最稳定的方法。

4. 电压钳制质量的评估

电压钳制不足可能导致突触后电流的幅度和时程估计不准确。以下方法可用于评估电压钳制质量:
1)观察突触后电流的上升时间是否较长(如AMPA受体电流上升时间大于1 ms);
2)在某一突触后电流的翻转电位下是否出现双相突触后电流;
3)通过绘制上升时间与下降时间的关系曲线,判断是否存在树突过滤效应。
若发现钳制偏差,可通过调整电极电阻补偿水平或加入高亲和力受体阻断剂来验证。

5. 突触反应的记录

膜片钳技术在记录培养神经元、组织片及异体移植组织中的突触传递方面具有显著优势,包括较高的成功率和信噪比,以及对胞内电位的精确钳制。近年来,膜片钳技术已广泛应用于在位突触活动的记录,为神经科学研究提供了重要支持。

通过严格遵循上述标准操作规程,可有效提高实验的成功率和数据的可靠性。

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