仪器科普丨Axopatch 200B放大器鲜为人知的I=0模式的应用
Axopatch 200B膜片钳放大器,I=0模式是一种特殊功能,此模式结合了电压钳的**控制与电流钳的被动监测优势。在I=0模式下,该模式下没有电流命令输出,原理是放大器通过负反馈机制动态调节钳位电压,实时抵消电流(即保持I=0)。此时记录的电压直接反映细胞膜的电学状态,适用于需要无干扰观测的场景。
I=0模式除了通常被用于电压钳与电流钳之间转换时的过度之外,我们发现Axopatch 200B放大器的I=0模式还可以有以下作用:
在I=0模式下,放大器自动调整钳位电压,使通过电极的净电流为零,此时的电压即为细胞的静息膜电位或平衡电位。这种模式无需主动注入电流,可避免干扰细胞自然状态,常用于测定细胞的静息膜电位或**作用后的平衡电位。
在封接过程中,I=0模式确保无电流通过电极,减少对细胞膜的干扰,帮助形成稳定的高阻抗封接(通常>1 GΩ),这是后续全细胞或单通道记录的关键。
电极与溶液间的液接电位可能导致测量误差。I=0模式下,放大器可自动补偿这种偏移电位,确保记录的电压信号准确反映细胞膜的真实电位。
在细胞贴附式等记录配置中,I=0模式允许监测离子通道的自发活动(如动作电位或单通道开放),而无需注入电流,*大限度减少对细胞的干扰。
在全细胞记录中,I=0模式可用于调整电容补偿参数,消除由膜电容充放电引起的瞬态电流,从而提高记录的准确性。
Axopatch 200B放大器中I=0模式的应用场景:
1、测定神经元的静息膜电位;
2、监测**引起的膜电位变化;
3、优化封接质量时避免电流干扰;
4、记录自发的离子通道活动;
主要应用范围:
1、单通道记录(*佳)、全细胞记录、人工双分子层膜片钳记录、松散封接记录、电化学检测(伏安法/安培测量法)。
2、*适进行单通道记录,尤其是小电导的单通道记录。
主要特点:
1、具有超低噪声,是目前世界上噪声*低的膜片钳放大器(单通道记录时(β=1) 噪声≌ 0.045 pA rms;全细胞记录时(β=1) 噪声≌ 0.55 pA rms;全细胞记录时(β=0.1)噪声≌1.6 pA rms)。
2、探头内有电阻反馈与电容反馈电路,电容反馈电路的设计以及探头具有冷却系统的特点,使得热噪声显著降低。
3、细小而狭长的探头设计使其适于在工作空间小的操作台上记录。
4、手动补偿电极电容,细胞电容和串联电阻。
5、具有用于打破细胞膜的 ZAP 功能,其可输出 1.3 伏的直流电,持续时间可高达50ms。
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