膜片钳新型电极技术的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文*摘要现今随着膜片钳技术的广泛应用，高通量自动化测量成为其发展的必然趋势。传统膜片钳微管电极技术虽然能很好地检测细胞电信号，但是需要熟练的技术人员进行辛苦、复杂的操作，检测通量非常低。研制开发新型电极技术是现代膜片钳技术实现高通量自动化测量的前提和关键。论文简单回顾了传统膜片钳微管电极的主要技术，介绍了目前国际上流行的新型膜片钳电极芯片产品；比较、分析了新型膜片钳微管电极技术和膜片钳平面电极技术的工作原理和方式，指出了它们各自的优势和缺陷；重点讨论了“CytoCentering”和“Flip-the-Tip”的技术细节及实现方

2、法，给出了设计膜片钳系统中平面阵列电极和新型微管电极的参照物。最后介绍了新型膜片钳微管电极系统的设计，描述了其参数设置、实验组装和操作流程，并进行了初步的细胞实验。经过理论研究和实验证明，自行设计的新型膜片钳微管电极系统能很好地实现细胞位移控制和吉欧封接，其细胞自动吸破和记录还有待更多的实验证明。关键字：膜片钳技术，高通量，自动化，微管电极，平面阵列电极*本论文工作由国家自然科学基金仪器项目资助（批准号：30327001）I华中科技大学硕士学位论文Abstract*Nowadays,thepatch-clampiswidelyusedforthere

3、searchofcellbiology,high-throughputandautomationforthepatch-clamptechniquebecomeinevitabletrendofdevelopment.Theconventionalpatch-clampmicropipetteelectrodetechnique,whichcanproperlyrecordtheelectricalsignalofcellularionicchannels,butitsuffersfromlaborious,manualprocessingbyhig

4、hlyskilledworkersandhasextremelylowthroughput.Designingnewelectrodetechniqueisveryimportantformodernpatch-clampmeasurementtoachievehigh-throughputandautomation.Thisthesisbrieflyreviewedthemajortechnologyaboutconventionalpatch-clampmicropipetteelectrode,introducedsomenewpatch-cl

5、ampelectrodechipproducts,whichautomatepatchclampingbyeitherautomatingconventionalmicropipette-basedpatchclampingordevelopingplanarmicroelectrodearrays.Discussingthetechnicaldetails,advantagesanddisadvantagesof"CytoCentering"and"Flip-the-Tip"techniqueishelpfultodesignthenewpatch

6、-clampmicropipetteelectrodetechnique.Anewtypeofthepatch-clampmicropipetteelectrodesystemhasbeendesigned,anditsparametersandexperimentalassemblyandoperationalprocessesweredescribedinthisthesis.Somecellexperimentshasbeendoneunderthesystem.Basedontheoreticalresearchandempiricalevi

7、dence,thenewpatch-clampmicropipetteelectrodesystemhasbeengoodatdisplacementcontrollingandgigasealingforcells,butitisnecessarytodomoreexperimentsforautomaticallysuckingandbreakingtheplasmamembraneandrecordingthecurrentsofcellularionicchannels.KeyWords：PatchClamping,HighThroughpu

8、t,Automate,MicropipetteElectrode,Planar-microelectrode