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膜片钳实验系统配置                             


一个电生理配置有4个主要的需求：
环境需求：保持标本的健康的手段。
光学需求：显现标本以供观察的手段。
机械结构需求：稳定定位微电极的手段。
电子学需求：放大和测量信号的手段。

我们将配置分成两种类型的“典型”配置：胞外记录和单通道膜片钳记录。
胞外记录的配置

    该配置主要用于记录脑片的场电位。一般目标是将一个相对粗糙的电极放置在组织的胞外空间，同时尽可能模仿体内的组织环境。因此，需要一个相当复杂的小空腔，用来对组织进行温暖、氧化、灌注。而另一方面，光学和机械结构需求则简单得多。一个显微镜，至少15cm的工作距离(配合近似垂直放置的微操纵器)，通常已经可以看到切片或大体的形态学特征。由于对定位时手的震动和电极的精确放置都没有苛刻要求，微操纵器可以选用相对粗糙的机械类型。但是，在记录过程中，微操纵器不允许有一点漂移和震动。
    需要使用低噪声的电压放大器。由于信号的范围可能在10 uV 到10 mV 范围内，低噪声电压放大器的增益至少要达到1000。

单通道膜片钳记录配置
  标准的膜片钳配置在许多方面与胞外记录恰好颠倒过来了。由于对环境的控制非常少，实验通常在室温下、一个无灌注的培养皿中进行。
  光学和机械需求则根据实际的细胞的大小(10或20 um)有特殊的规定。显微镜应该有放大300或400倍的能力，并需要某种对照增强能力(Nomarski, Phase or Hoffman)。Nomarski(微分干涉)对于电极的精确放置是最好的，因为它的影像依赖于视野一个很窄的深度上，这有助于精确定位(定位不好，影像是模糊的)。Phase(相差法)用于精确定位程度要求低一些的场合，但提供了更好的对比度。Hoffman方法提供了较便宜的，稍微退化点的Nomarski版本。

最好使用倒置显微镜(如奥林巴斯的倒置研究级显微镜IX71/IX81)：

(1)    这样能使电极顶端更容易被看到，因为物镜在chamber的下方，

(2)    提供了更大更坚固的平台，用来固定微操纵器。

    微操纵器应提供良好的，平滑的移动(最多每秒2um)。对震动和稳定性的需求决定于记录模式：是希望记录cell-attached- patch，还是cell-free (inside-out or outside-out) patch。
  在cell-free- patch中，微操纵器只需要在形成封接过程中保持稳定，一旦离开了细胞，稳定就不是那么至关重要了。这通常不到一分钟。

  单通道记录的放大器比胞外记录使用的要复杂得多。

组织切片膜片钳记录配置

  膜片钳技术的近来扩展，切片膜片钳技术，其配置需要是体外胞外记录和常规膜片钳配置的一个组合。例如，该技术可能需要一个chamber，需要连续对切片进行灌流和供氧。大部分的其他要求，与常规膜片钳类似。光学需求与切片的厚度有关(thick-slice or thin-slice)，对thick-slice，简单的解剖显微镜就够了(如奥林巴斯的解剖SZ和SZX系列显微镜)；而对thin-slice，显微镜则需要提供400倍的放大，良好的顶端聚焦和对照增强。

设备放置
  电生理实验人员倾向于在小房间的一角独自工作。小房间通常比较安静，震动和空气流动被削减了。
  首先放置显微镜是比较明智的，然后是密切联系的附件，例如chamber，微操纵器和温度控制系统(如果安装了)。基本原则是第一要保证细胞恰当的处于静止状态，第二要确认从细胞记录信息的行为没有对细胞带来连续的致命伤害。

第一原则可以通过良好的实验环境帮助实现，第二原则通过良好的光学和机械手段实现。
  在显微镜周围工作，保持例如灌注阀门和微操纵器的控制要非常谨慎，避免震动。理想的情况是，它们放置在一个小架子上，该架子从防震台延伸出来，保证在通过显微镜观察细胞时，不会产生破坏的震动。
  选择和放置电子仪器是个人偏好的事情。最低的要求是只有一个放大器和一台计算机，另外强调最好放置在一个仪器架上。一个示波器是重要的，因为，计算机通常不够灵活；而且，示波器常能展现在计算机屏幕上看不到的一些意外情况，例如计算机的采样率设置不合适时，就会丢失大量细节信息，而示波器则不会。
  示波器应与眼睛水平，在示波器上面或下面直接放置微电极放大器，以便容易的调整和监视信号。
  计算机应放置得尽可能远，但离显微镜还是应该保持在手臂来回够得着的地方。这有助于削减显示器的辐射噪声，也能确保在使用键盘匆忙记录时不至于肘部撞击显微镜。
   
  膜片钎实验的平台---显微镜:
 
  完成膜片钳实验最关键的前提是要有一台性能优异的显微镜为基础平台,只有在这个基础平台上才能完成膜片钳这一高技术含量的实验,例如奥林巴斯为膜片钳实验就提供了这个很好的平台,如BX51WI/BX61WI是专门为脑片膜片钳实验所提供的显微镜平台,而IX71/IX81则为单细胞膜片钎实验打下了坚实的实验基础.