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全自动膜片钳技术及其在药物筛选中的应用

本文摘要:一:全自动膜片钳技术讲解: 膜片钳技术被称作研究离子通道的金标准。是研究离子通道的最重要的技术。目前膜片钳技术已从常规膜片钳技术(Conventionalpatchclamptechnique)发展到全自动膜片钳技术(Automatedpatchclamptechnique)。 传统膜片钳技术每次不能记录一个细胞(或一对细胞),对实验人员来说是一项耗时耗力的工作,它不合适在药物研发初期和中期展开大量化合物的检验,也不合适必须记录大量细胞的基础实验研究。

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一:全自动膜片钳技术讲解:  膜片钳技术被称作研究离子通道的金标准。是研究离子通道的最重要的技术。目前膜片钳技术已从常规膜片钳技术(Conventionalpatchclamptechnique)发展到全自动膜片钳技术(Automatedpatchclamptechnique)。

  传统膜片钳技术每次不能记录一个细胞(或一对细胞),对实验人员来说是一项耗时耗力的工作,它不合适在药物研发初期和中期展开大量化合物的检验,也不合适必须记录大量细胞的基础实验研究。全自动膜片钳技术的经常出现在相当大程度上解决问题了这些问题,它不仅通量低,一次能记录几个甚至几十个细胞,而且从去找细胞、构成封接、破膜等整个实验操作者构建了自动化,减免了这些操作者的简单与艰难。这两个优点使得膜片钳技术的工作效率大大提高了!签于全自动膜片钳技术的这些优点,目前早已普遍的用作药物检验。  1.Flip-Tip旋转技术:  将一定密度的细胞悬液灌入在玻璃电极中,上升到电极尖端的单个细胞通过在电极外产生负压可以与玻璃电极尖端构成平稳的低阻封相接,自动辨别封接构成否较好并自动破膜构成仅有细胞模式。

随后,药物化合物等可以被自动应用于到管内展开仅有细胞模式实验。这种方式构成的膜片钳几乎回避显微镜和显微镜操作者,从而革命性的构建膜片钳技术的全自动化。它的显著特点是依然使用玻璃毛坯作为电极。

  2.SealChip技术:  几乎抛弃了玻璃电极,而是使用SealChip平面电极芯片,一定密度的细胞悬液灌入在芯片上面,随机上升到芯片上约1-2m的孔上并在自动负压的更有下构成低阻封相接,超越孔下面的细胞膜构成仅有细胞记录模式。使用这一技术的美国MDC(Axon)公司的PatchXpress7000A系统是高通量全自动膜片钳技术的典范,是离子通道药物研发的革命性工具,在国外实验室和制药厂普遍用作hERG地下通道药理学的研究。其通量最低为16,即一次可同时记录16个细胞。同时,其药物产生微量、较慢,不仅用作药物检验,还大量用作离子通道的基础研究。

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  3.PopulationPatchClamp(PPC)技术:  同SealChip技术一样,几乎抛弃了玻璃电极,而是使用PatchPlate平面电极芯片。该芯片所含多个小室,每个小室中所含很多1-2m的封接孔。

在记录时,每个小室中封相接顺利的细胞数目较多,取得的记录是这些细胞地下通道电流的平均值。因此,有所不同小室其地下通道电流的一致性十分好,变异系数较小。美国Axon(MDS)公司使用这一技术研发出有了全自动高通量的IonWorksQuattro全自动膜片钳药物滤系统,沦为药物初期检验的金标准。

  二:全自动膜片钳在药物检验中的应用于:  离子通道的实验研究最初主要源于生理学实验。1949~1952年,Hodgkin等发展的电压钳技术为离子通透性的研究获取技术条件。60年代中期,一些特异性地下通道抑制剂的找到为离子通道的研究获取有力武器。

1976年Neher和Sakmann发展的膜片钳技术必要记录离子单通道电流,为从分子水平上研究离子通道获取必要手段。


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