Name: 膜片吸液管和夏普电极与一个可编程的拖轮 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2008-10-08T00:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 30 s
Description: 学习使用可编程拉制仪制备膜片钳微电极和尖锐电极的方法，包括玻璃毛细管拉制、尖端涂蜡和火抛光等关键步骤。本视频为电生理学研究提供实用操作指南，帮助研究人员掌握高质量玻璃工具的制作技术。

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感谢以下资助机构和基金会的支持：美国国立卫生研究院、美国国家科学基金会、美国心脏协会、肌肉萎缩症协会、唐纳德·B·和德尔娅·E·巴克斯特基金会、克林斯坦因基金以及麦克奈特神经科学捐赠基金。

拉制移液管
使用微电极拉制仪（如 Sutter P-97 Flaming/Brown），拉制约 10–20 根移液管。
<ol>
<li>选择毛细玻璃管。我们使用硼硅酸盐玻璃毛细管（Sutter BF150-110-10，外径1.5 mm，内径1.1 mm，长度10 cm）。请妥善保存玻璃管，确保其清洁且无灰尘。</li>
<li>设计拉制程序。我们采用五步程序，每一步的加热温度和拉伸速度逐步降低，并在最后一步施加轻微拉力。Sutter的移液管程序手册是开发合适拉制程序的优秀参考资源。</li>
<li>在显微镜下检查移液管尖端，以确定开口直径和平滑度。丢弃表面粗糙、不均匀或形状不规则的尖端。良好的拉制方案应确保此类缺陷极少出现。对于标准膜片钳记录，尖端开口直径应为1–3微米。较陡的锥形（钝头）可在相同开口直径下产生较低电阻。可通过加压抛光来调整尖端的形状和大小。</li>
</ol>
火焰抛光移液管
<ol>
<li>设置一个带有铂金加热丝的抛光装置（微加工仪），并通过脚踏开关控制加热丝。可使用 ALA Scientific 公司（CPM-2）提供的成套设备，或自行组装类似装置。</li>
<li>可选步骤：在移液管表面涂覆一层绝缘材料，以降低电容并改善噪声特性。我们通常使用牙科蜡，也可选用 Sylgard 184™（聚二甲基硅氧烷弹性体，即 PDMS）。</li>
<li>若使用蜡涂层，需在附近准备少量熔融蜡液。在移液管后端施加气压以防止蜡进入管内，将尖端短暂浸入液态蜡中后迅速取出。若使用 Sylgard，则将预先配制的弹性体分装冷冻保存，在显微镜下将其涂抹于移液管尖端，并加热使其固化。</li>
<li>将移液管（无论是否涂覆）放入抛光装置中，使尖端距离加热丝约 50 微米。注意加热时加热丝会膨胀。</li>
<li>推荐步骤：参照“压力抛光”的独立操作流程，调整移液管形状，以获得最佳电阻和尖端直径。</li>
<li>短暂加热脉冲（1–2 秒）足以去除移液管尖端的蜡层并使玻璃表面光滑。</li>
<li>将制备完成的移液管放入密闭盒中以防灰尘污染，重复操作制备 10 支成功移液管。</li>
</ol>

<ol><li>Sutter Instrument, P-97 Pipette Cookbook. , Sutter Instrument. 
 
 <a target="_blank" href="http://www.sutter.com/contact/faqs/pipette_cookbook.pdf">http://www.sutter.com/contact/faqs/pipette_cookbook.pdf</a> (2008).</li>
</ol>

本文所示方案在电生理学实验室中每日使用，也用于制备向细胞和动物注射的注射针。使用可编程拉针仪，可轻松制备适用于多种用途的移液管。&nbsp; 只要细心操作和维护，拉针仪上的灯丝可使用一年或更长时间。&nbsp; 祝您的实验顺利成功。

<table><tbody><tr><td>微移液器拉制仪</td><td>仪器</td><td>Sutter Instrument Co.</td><td>P-97</td><td>或类似仪器（例如 Sutter P-87 或 P-2000）</td></tr><tr><td>玻璃毛细管</td><td>试剂</td><td>Sutter Instrument Co.</td><td>BF150-86-10</td><td>或类似毛细管玻璃。为便于填充移液管，建议使用带玻璃丝的毛细管。</td></tr></tbody></table>

使用可编程拉制仪制备膜片钳电极和尖电极

Making Patch-pipettes and Sharp Electrodes with a Programmable Puller

玻璃微电极（也称为移液管）几十年来一直是电生理学研究的重要工具。如今，这类移液管通过程序化拉制仪，由玻璃毛细管拉制而成。此类仪器利用金属丝或激光加热毛细管，并借助重力、电机或两者结合的方式将玻璃拉伸。用于膜片钳记录的移液管仅通过加热和重力形成，而用于细胞内记录的尖锐电极则需结合加热、重力和电机共同作用。制备细胞内记录移液管的过程与制备多种用途注射针（包括向非洲爪蟾卵母细胞注射cRNA）的工艺相似。通常，外径 &lt;1.2 mm 的毛细玻璃管用于制备膜片钳记录移液管，而细胞内记录则使用更细的玻璃管（外径 = 1.0 mm）。对于不同用途的移液管，拉制仪的程序设置略有差异。本视频展示了如何使用预设的拉制程序制备上述两种类型的记录移液管。

本视频展示了如何使用可编程拉制仪制备用于电生理学的膜片钳移液管和尖电极。相同的程序也可用于制备多种玻璃工具，包括注射针。

玻璃微电极（也称为移液管）几十年来一直是电生理学研究中的常用工具。如今，这类移液管由玻璃毛细管制成……

玻璃毛细移液管已广泛应用于各种实验技术中，例如单细胞电穿孔、DNA显微注射和膜片钳电生理学。为了制备用于记录的玻璃毛细膜片钳电极，需在可编程拉制仪上将硅酸盐玻璃管进行拉制。电极尖端涂覆石蜡后，再进行火焰抛光，并储存以备后续使用。大家好，我是来自斯坦福大学分子与细胞生理学系的Miriam Goodman。在本视频中，我将演示如何制备用于电生理学研究的膜片钳移液电极和尖锐电极。玻璃微电极，也称为移液电极，数十年来一直是电生理学研究中的重要工具。如今，这些电极通过使用程序化拉制仪从玻璃毛细管拉制而成。那么，让我们开始吧。制作膜片钳电极时，我们使用 Sutter 公司的硼硅酸盐毛细管，这些毛细管应洁净且无尘。我们采用 Sutter P-97 型火焰抛光微电极拉制仪进行拉制。Sutter 的电极制作手册是开发合适拉制程序的优秀参考资料。首先，掀开拉制仪的防尘罩。然后从盒子中取出一根玻璃毛细管。务必及时盖上盒盖，以减少灰尘积聚。接下来，用一只手将毛细管插入灯丝一侧的凹槽中，稍微拧紧夹具。此时，夹具应紧固到足以防止管子脱落，但又不能过紧，需确保仍可将其滑入凹槽内。然后，松开同一侧的弹簧金属挡片。然后用拇指和食指捏住固定在两个载具底部的金属卡扣。松开另一个弹簧金属止动片。将载具尽可能地拉拢，并用一只手固定到位。接下来，将试管穿过灯丝外壳，滑入另一侧载体上的凹槽中。避免将玻璃管推入加热灯丝内。拧紧两侧的夹具。它们应足够紧以固定载物片，但又不能过紧导致玻璃破碎。现在，合上防尘盖并按下绿色按钮。用于膜片钳记录的拉制电极通过五步拉制程序制备，每一步的加热温度和拉伸速度依次递减，并在最后一步形成细小的尖端。该程序利用热量和重力。制作尖锐电极的过程非常相似，但在本例中，我们使用 Warner Instruments 生产的薄壁玻璃毛细管，其外径为 1 毫米，内径为 0.78 毫米。在拉制程序结束时，我们还应用了一种拉制程序，该程序除了热量和重力外，还会使用电机。抬起防尘罩，松开两个夹子，取下制备好的移液管。然后将移液管放入工作盒中。该工作盒可通过将一条泡沫条粘在塑料移液管吸头盒的支架上，并在泡沫条上切出六到八个狭缝制成。将移液管插入狭缝中。当盒子装满拉制好的移液管后，进行火焰抛光步骤以对移液管进行火焰抛光。在开始火焰抛光之前，设置一个配备由脚踏板控制的铂金加热丝的微型熔炉装置。首先用石蜡涂覆移液管以降低电容并改善噪声特性。为此，需在附近准备少量熔融石蜡。对移液管后端施加气压，以防止石蜡进入尖端。然后将吸头短暂浸入液态石蜡中，随即取出。将移液器放入抛光装置中，使吸头尖端距离灯丝约50微米。请注意，灯丝在加热时会膨胀。施加一次短暂的加热脉冲（一到两秒），以去除移液管尖端的石蜡并使玻璃表面光滑。在显微镜下检查移液管尖端，以确定开口直径和平滑度。对于标准的膜片钳记录，尖端开口的直径应为一到三微米，丢弃粗糙、不平整或不规则的尖端。将制备好的移液管放入工作盒中，并确保盖上盖子，以防止灰尘污染，重复操作直至成功制备10根移液管。刚才我向您演示了如何使用程序化拉制仪制作膜片钳移液管和尖锐电极。相同的步骤可用于制作多种玻璃工具，包括用于获得最佳膜片钳结果的注射针。需要注意的是，应在实验当天拉制新的无尘移液管，并在实验前一小时内进行抛光。此外，应通过检查确认移液管表面光滑且已完成抛光。请务必观看我们的其他视频，该视频演示了如何在非洲爪蟾卵母细胞中进行离子通道的膜片钳记录。好了，就到这里。现在您已经成为移液管操作专家，祝您的实验顺利成功。

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膜片吸液管和夏普电极与一个可编程的拖轮

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