2008年10月8日
本视频展示了如何使用可编程拉制仪制备用于电生理学的膜片钳移液管和尖电极。相同的程序也可用于制备多种玻璃工具,包括注射针。
玻璃毛细移液管已广泛应用于各种实验技术中,例如单细胞电穿孔、DNA显微注射和膜片钳电生理学。为了制备用于记录的玻璃毛细膜片钳电极,需在可编程拉制仪上将硅酸盐玻璃管进行拉制。电极尖端涂覆石蜡后,再进行火焰抛光,并储存以备后续使用。大家好,我是来自斯坦福大学分子与细胞生理学系的Miriam Goodman。
在本视频中,我将演示如何制备用于电生理学研究的膜片钳移液电极和尖锐电极。玻璃微电极,也称为移液电极,数十年来一直是电生理学研究中的重要工具。如今,这些电极通过使用程序化拉制仪从玻璃毛细管拉制而成。
那么,让我们开始吧。制作膜片钳电极时,我们使用 Sutter 公司的硼硅酸盐毛细管,这些毛细管应洁净且无尘。我们采用 Sutter P-97 型火焰抛光微电极拉制仪进行拉制。Sutter 的电极制作手册是开发合适拉制程序的优秀参考资料。
首先,掀开拉制仪的防尘罩。然后从盒子中取出一根玻璃毛细管。务必及时盖上盒盖,以减少灰尘积聚。
接下来,用一只手将毛细管插入灯丝一侧的凹槽中,稍微拧紧夹具。此时,夹具应紧固到足以防止管子脱落,但又不能过紧,需确保仍可将其滑入凹槽内。然后,松开同一侧的弹簧金属挡片。
然后用拇指和食指捏住固定在两个载具底部的金属卡扣。松开另一个弹簧金属止动片。将载具尽可能地拉拢,并用一只手固定到位。
接下来,将试管穿过灯丝外壳,滑入另一侧载体上的凹槽中。避免将玻璃管推入加热灯丝内。拧紧两侧的夹具。
它们应足够紧以固定载物片,但又不能过紧导致玻璃破碎。现在,合上防尘盖并按下绿色按钮。用于膜片钳记录的拉制电极通过五步拉制程序制备,每一步的加热温度和拉伸速度依次递减,并在最后一步形成细小的尖端。
该程序利用热量和重力。制作尖锐电极的过程非常相似,但在本例中,我们使用 Warner Instruments 生产的薄壁玻璃毛细管,其外径为 1 毫米,内径为 0.78 毫米。在拉制程序结束时,我们还应用了一种拉制程序,该程序除了热量和重力外,还会使用电机。
抬起防尘罩,松开两个夹子,取下制备好的移液管。然后将移液管放入工作盒中。该工作盒可通过将一条泡沫条粘在塑料移液管吸头盒的支架上,并在泡沫条上切出六到八个狭缝制成。
将移液管插入狭缝中。当盒子装满拉制好的移液管后,进行火焰抛光步骤以对移液管进行火焰抛光。在开始火焰抛光之前,设置一个配备由脚踏板控制的铂金加热丝的微型熔炉装置。
首先用石蜡涂覆移液管以降低电容并改善噪声特性。为此,需在附近准备少量熔融石蜡。对移液管后端施加气压,以防止石蜡进入尖端。
然后将吸头短暂浸入液态石蜡中,随即取出。将移液器放入抛光装置中,使吸头尖端距离灯丝约50微米。
请注意,灯丝在加热时会膨胀。施加一次短暂的加热脉冲(一到两秒),以去除移液管尖端的石蜡并使玻璃表面光滑。在显微镜下检查移液管尖端,以确定开口直径和平滑度。
对于标准的膜片钳记录,尖端开口的直径应为一到三微米,丢弃粗糙、不平整或不规则的尖端。将制备好的移液管放入工作盒中,并确保盖上盖子,以防止灰尘污染,重复操作直至成功制备10根移液管。刚才我向您演示了如何使用程序化拉制仪制作膜片钳移液管和尖锐电极。
相同的步骤可用于制作多种玻璃工具,包括用于获得最佳膜片钳结果的注射针。需要注意的是,应在实验当天拉制新的无尘移液管,并在实验前一小时内进行抛光。此外,应通过检查确认移液管表面光滑且已完成抛光。
请务必观看我们的其他视频,该视频演示了如何在非洲爪蟾卵母细胞中进行离子通道的膜片钳记录。好了,就到这里。现在您已经成为移液管操作专家,祝您的实验顺利成功。
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本视频演示了使用程序化拉制仪制备用于电生理学的膜片钳移液管和尖电极的过程。这些玻璃工具对于多种实验室技术至关重要,包括单细胞电穿孔和DNA显微注射。
用于玻璃微电极制作的可编程拉制仪,是早期发现和检测方法开发中高保真电生理工作流程的基础。膜片电极和尖电极的可靠制备可确保数据质量的可重复性,支持离子通道和细胞生理学研究中的机制性风险降低与靶点验证。标准化的电极制备直接影响生物制药研发项目中的预测可信度及跨研究的可比性。
基于可编程拉制仪的电极制备技术贯穿从早期发现到先导物识别及临床前研究的全过程,为整个研究流程中的电生理信号记录提供了可靠保障。