儀器科普丨Axopatch 200B放大器鮮為人知的I=0模式的應(yīng)用
Axopatch 200B膜片鉗放大器,I=0模式是一種特殊功能,此模式結(jié)合了電壓鉗的**控制與電流鉗的被動(dòng)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)。在I=0模式下,該模式下沒(méi)有電流命令輸出,原理是放大器通過(guò)負(fù)反饋機(jī)制動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)鉗位電壓,實(shí)時(shí)抵消電流(即保持I=0)。此時(shí)記錄的電壓直接反映細(xì)胞膜的電學(xué)狀態(tài),適用于需要無(wú)干擾觀測(cè)的場(chǎng)景。
I=0模式除了通常被用于電壓鉗與電流鉗之間轉(zhuǎn)換時(shí)的過(guò)度之外,我們發(fā)現(xiàn)Axopatch 200B放大器的I=0模式還可以有以下作用:
在I=0模式下,放大器自動(dòng)調(diào)整鉗位電壓,使通過(guò)電極的凈電流為零,此時(shí)的電壓即為細(xì)胞的靜息膜電位或平衡電位。這種模式無(wú)需主動(dòng)注入電流,可避免干擾細(xì)胞自然狀態(tài),常用于測(cè)定細(xì)胞的靜息膜電位或**作用后的平衡電位。
在封接過(guò)程中,I=0模式確保無(wú)電流通過(guò)電極,減少對(duì)細(xì)胞膜的干擾,幫助形成穩(wěn)定的高阻抗封接(通常>1 GΩ),這是后續(xù)全細(xì)胞或單通道記錄的關(guān)鍵。
電極與溶液間的液接電位可能導(dǎo)致測(cè)量誤差。I=0模式下,放大器可自動(dòng)補(bǔ)償這種偏移電位,確保記錄的電壓信號(hào)準(zhǔn)確反映細(xì)胞膜的真實(shí)電位。
在細(xì)胞貼附式等記錄配置中,I=0模式允許監(jiān)測(cè)離子通道的自發(fā)活動(dòng)(如動(dòng)作電位或單通道開(kāi)放),而無(wú)需注入電流,*大限度減少對(duì)細(xì)胞的干擾。
在全細(xì)胞記錄中,I=0模式可用于調(diào)整電容補(bǔ)償參數(shù),消除由膜電容充放電引起的瞬態(tài)電流,從而提高記錄的準(zhǔn)確性。
Axopatch 200B放大器中I=0模式的應(yīng)用場(chǎng)景:
1、測(cè)定神經(jīng)元的靜息膜電位;
2、監(jiān)測(cè)**引起的膜電位變化;
3、優(yōu)化封接質(zhì)量時(shí)避免電流干擾;
4、記錄自發(fā)的離子通道活動(dòng);
主要應(yīng)用范圍:
1、單通道記錄(*佳)、全細(xì)胞記錄、人工雙分子層膜片鉗記錄、松散封接記錄、電化學(xué)檢測(cè)(伏安法/安培測(cè)量法)。
2、*適進(jìn)行單通道記錄,尤其是小電導(dǎo)的單通道記錄。
主要特點(diǎn):
1、具有超低噪聲,是目前世界上噪聲*低的膜片鉗放大器(單通道記錄時(shí)(β=1) 噪聲≌ 0.045 pA rms;全細(xì)胞記錄時(shí)(β=1) 噪聲≌ 0.55 pA rms;全細(xì)胞記錄時(shí)(β=0.1)噪聲≌1.6 pA rms)。
2、探頭內(nèi)有電阻反饋與電容反饋電路,電容反饋電路的設(shè)計(jì)以及探頭具有冷卻系統(tǒng)的特點(diǎn),使得熱噪聲顯著降低。
3、細(xì)小而狹長(zhǎng)的探頭設(shè)計(jì)使其適于在工作空間小的操作臺(tái)上記錄。
4、手動(dòng)補(bǔ)償電極電容,細(xì)胞電容和串聯(lián)電阻。
5、具有用于打破細(xì)胞膜的 ZAP 功能,其可輸出 1.3 伏的直流電,持續(xù)時(shí)間可高達(dá)50ms。
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