看到了很多做分子細(xì)胞的小伙伴分享了經(jīng)驗(yàn)心得,今天也想來試著分享一下神經(jīng)電生理(在此僅指急性腦切片膜片鉗技術(shù))方面的一些小經(jīng)驗(yàn)。
???
實(shí)踐篇——知其然
扎細(xì)胞的基本操作步驟:
1)配好 ACSF 充氧(tip:氧要飽和!根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象、目的、課題設(shè)計(jì)等各種主客觀情況選用合適的方法技術(shù))
2)打開各種儀器?;揪褪茄h(huán)灌流系統(tǒng)(簡單地說就是蠕動(dòng)泵,使腦片記錄槽中氧飽和的人工腦脊液不斷更換,可防止腦片細(xì)菌滋生)、顯微觀察系統(tǒng)(tip:Olympus、Zeiss 等guan網(wǎng)可以了解很多相關(guān)知識(shí))、記錄采集系統(tǒng)三大模塊。(tip:在記錄槽充滿溶液的時(shí)候再打開加熱器,干燒容易把電阻燒壞;先開硬件,再開軟件,否則會(huì)報(bào)錯(cuò)!)
3)拉制電極。一般記錄細(xì)胞的電極阻值為 3~5 MΩ。太細(xì),破膜后容易重新被阻塞,影響記錄狀態(tài)。
4)從 -20 ℃ 取出人工細(xì)胞內(nèi)液(冰上保存,因?yàn)閮?nèi)液里有 ATP,溫度太高會(huì)分解),DIY 針管注射器,燒軟稍涼一會(huì)兒再拉伸成適合粗細(xì)長度。

圖 1
5)用自制 pipette(玻璃吸管)從自制 chamber(孵育杯)中取出腦片,此時(shí)應(yīng)保證記錄灌流通路的溶液環(huán)境不會(huì)缺少氧氣。
6)用鉑金片背面壓住腦片(tip:保證盡可能固定,否則腦片震動(dòng)使記錄不穩(wěn)定),調(diào)整 DIC 至能清晰看到立體飽滿的細(xì)胞形態(tài)(此處插播「何為 DIC」: 中文名——微分紅外干涉相差成像,就是可以用來觀看細(xì)胞形態(tài)的黑白小電視)主要調(diào)節(jié)聚光鏡光斑,使光斑集中點(diǎn)落在腦片上。有時(shí)一直白茫茫一片,可能是光源太亮而過度曝光,或者是鏡頭與液面之間有氣泡。此時(shí)只需調(diào)小亮度或是抬起鏡頭重新入水即可。
7)用之前 DIY 拉伸好的注射器向微電極中灌注內(nèi)液,內(nèi)液應(yīng)沒過電極中的銀絲,才能與記錄液中的地線連通整個(gè)電路,給電極合適正壓。(tip:氣壓太大對(duì)腦組織擾動(dòng)太大,太小腦組織不能被吹開,會(huì)阻礙電極接近細(xì)胞。)
8)用顯微鏡找好目標(biāo)細(xì)胞,然后找電極。(圖 2—6)

圖 2. DIC 圖中的電極

圖 3.DIC 圖中的腦片表面

圖 4. DIC 圖中帶著正壓的電極接近細(xì)胞

圖 5. DIC 圖中的電極正壓將細(xì)胞膜表面吹出小坑

圖 6. DIC 圖中釋放正壓的電極與細(xì)胞膜形成高阻封接
9)電極入水后點(diǎn)擊放大器面板(附圖 7)的 Offset 及測(cè)試電壓方波 Seal test。

10)將微操作器行進(jìn)速度降低至 3 檔,電極階梯式接近細(xì)胞(tip:一定要看到組織適當(dāng)被吹開,細(xì)胞形態(tài)變清晰的感覺),從斜正上方壓細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)即將出現(xiàn)(tip:注意時(shí)機(jī),迅速把握)氣壓吹出的坑時(shí)立即釋放正壓,當(dāng)示波器波形由剛開始的方波形變成一條直線(即電極與細(xì)胞膜之間形成 GΩ高阻封接)時(shí),快速點(diǎn)擊 Holding。
11)然后補(bǔ)償快慢膜電容,用負(fù)壓破膜,至此連通了電極內(nèi)液與細(xì)胞內(nèi)液。(tip:破膜過程可以使用 zap 電擊輔助破膜。電容充放電越快,說明破膜情況越好。)
12)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕o細(xì)胞不同電刺激,記錄電信號(hào)。(圖 8)

13)對(duì)于腦片出現(xiàn)細(xì)菌的小問題,在不做實(shí)驗(yàn)時(shí)可用 3% 過氧化氫灌流沖洗整個(gè)水路(循環(huán)灌流通路)再用雙蒸餾水沖洗,以防過氧化氫影響細(xì)胞狀態(tài)。
???
理論——知其所以然
1)多位前輩代代相傳的入門寶典:
《電生理學(xué)方法與儀器入門》,(荷)布雷特奇德著,機(jī)械工業(yè)出版社(一本深藍(lán)色小書);《實(shí)用膜片鉗技術(shù)》,劉振偉著,軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社(是經(jīng)典,必備);
2)電生理記錄儀器認(rèn)知要點(diǎn):
信號(hào)放大器——通過二極管對(duì)微小的模擬信號(hào)進(jìn)行放大數(shù)模轉(zhuǎn)換器——只認(rèn)識(shí)電壓指令,是放大器的模擬信號(hào)與電腦的數(shù)字信號(hào)之間進(jìn)行溝通的橋梁信號(hào)采集記錄軟件(Spike2,signal 或 pClamp……)
???
其他碎碎念
如何找到目標(biāo)腦區(qū)?
個(gè)人覺得一個(gè)不熟悉的腦區(qū),首先通過查圖譜進(jìn)行了解??孔V的圖譜可以是 Allen brain institute(圖 9),包括各腦區(qū)的基本輪廓(立體、水平切面、矢狀切面、冠狀切面)、基因表達(dá)、細(xì)胞投射等情況。也可以是相應(yīng)的大鼠、小鼠腦圖譜外文原版書籍。
