膜片吸液管和夏普电极与一个可编程的拖轮
2008年10月8日
该视频演示了如何使用一个可编程的车夫电补丁的移液器和锋利的电极。可以使用同样的程序，作出各种玻璃工具，包括注射针头。
玻璃毛细管移液器在实验室中已变得无处不在，用于各种技术，例如单细胞电穿孔、DNA 显微注射和膜片钳电生理学 为了制备用于记录或硅酸盐的玻璃毛细管膜片钳电极，将玻璃拉到可编程极性上。电极尖端涂有蜡，然后对尖端进行火焰抛光并储存以备将来使用。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，我将演示如何制作膜片钳移液器和用于电生理学的尖锐电极。几十年来，玻璃微电极（也称为移液器）一直是电生理学的主力军。如今，这些移液器由玻璃毛细管使用可编程拉力制成。
那么让我们开始吧。为了制造膜片钳移液器，我们在干净无尘的毛细管上使用 Sutter 公猪丝，并使用 Sutter P 9 7 火焰研磨微电极拉拔器。Sutter 的 Pipette Cookbook 是开发合适的拉取程序的优秀参考。
首先，掀开拉拔器上的防尘罩。然后从包装盒中取出一根玻璃毛细管。请务必更换盖子，以尽量减少灰尘积聚。
接下来，用一只手将毛细管滑入细丝一侧的凹槽中，轻轻拧紧夹子。此时，夹子应该足够紧以防止管子掉落，但又要足够松，以便您可以将其滑入凹槽中。现在，松开同一侧的弹簧金属挡块。
然后用拇指和食指抓住连接到两个托架底部的金属片。松开另一个弹簧金属挡块。将托架拉到一起，并用一只手固定到位。
接下来，将管子穿过灯丝外壳滑入另一侧载体的凹槽中。避免将玻璃推入加热丝中。拧紧两侧的夹子。
它们应该足够紧以将载体固定到位，但又不能太紧以至于玻璃被压碎。现在，关闭防尘罩并按下绿色按钮。用于膜片钳记录的标记杆移液器是使用五步轮询程序形成的，每一步的热量和速度下降，最后一步有一个小杆。
该程序使用热量和重力。制作尖锐电极的过程非常相似，但在这种情况下，我们使用华纳仪器的薄玻璃毛细管，外径为 1 毫米，内径为 0.78 毫米。我们还应用了一个拉动程序，当拉动程序完成时，除了热量和重力之外，还会使用电机。
提起防尘盖，松开两个夹具，然后取出完成的移液器。然后将移液器放入工作箱中。可以通过将一条泡沫粘在塑料移液器吸头盒的架子上，然后在泡沫上切出 6 到 8 个缝隙来制作盒子。
将移液器插入狭缝。一旦盒子里装满了拉出的移液器，请继续进行火焰抛光步骤，对移液器进行火焰抛光。在开始火焰抛光之前，设置一个带有铂加热丝的微型锻造装置，由脚踏板控制。
首先在移液器上涂上牙蜡，以降低电容并改善噪音特性。为此，请在附近保留少量熔融的蜡。在移液器背面施加气压，以防止蜡进入吸头。
然后将尖端短暂浸入液体蜡中。现在删除。将移液器放入抛光装置中，将尖端从细丝中取出约 50 微米。
请记住，细丝在加热时会膨胀。施加一到两秒的短暂热脉冲，以去除移液器尖端的蜡并平滑玻璃。在显微镜下检查移液器吸头以确定开口直径和光滑度。
对于标准膜片钳记录，针尖开口的直径应为 1 到 3 微米，需要丢弃、粗糙、不均匀或不规则的针尖。将完成的移液器放入工作箱中，确保盖上盖子以保护移液器免受灰尘污染重复 10 次成功的移液器。我刚刚向您展示了如何使用可编程拉拔器制作膜片钳移液器和尖锐电子。
相同的程序可用于制造各种玻璃工具，包括用于最佳膜片钳效果的注射针。请务必记住在实验当天拉出新的无尘移液器，并在实验后一小时内抛光它们。还要通过检查来验证移液器是否光滑和抛光。
请务必观看我们的其他视频，该视频演示了如何对 opus 卵母细胞中表达的离子通道进行膜片钳记录。好了，就是这样。现在您已成为移液器专家，祝您的实验好运。
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概述
这个视频展示了使用可编程拉丝器创建贴片吸管和尖针电极的过程，用于电生理学。这些玻璃工具对各种实验室技术至关重要，包括单细胞电穿孔和DNA微注射。
关键研究组成部分
科学领域
- 电生理学
- 神经科学
- 细胞生物学
背景
- 玻璃毛细管吸管广泛用于电生理学。
- 它们对于贴片夹和微注射等技术至关重要。
- 准备过程包括将玻璃毛细管拉制成细尖。
- 电极尖端通常进行涂层和火光抛光，以获得最佳性能。
研究目的
- 展示贴片夹吸管的准备。
- 说明制作电生理记录的尖针电极。
- 为该领域的研究人员提供视觉指南。
使用的方法
- 使用可编程拉丝器塑造玻璃毛细管。
- 用蜡涂覆电极尖端。
- 火光抛光尖端以提高功能性。
- 存储准备好的电极以备将来使用。
主要结果
- 成功创建了贴片吸管和尖针电极。
- 展示了可编程拉丝器的有效性。
- 提供了一种可靠的电极准备方法。
- 强调了适当存储对于长期使用的重要性。
结论
- 该视频可作为电生理学工具准备的实用指南。
- 适当的技术确保了高质量的电极用于研究。
- 易于获得的方法可以提高神经科学实验的结果。
常见问题
Executive Industry Relevance
Programmable pullers for glass microelectrode fabrication underpin high-fidelity electrophysiology workflows in early discovery and assay development. Reliable production of patch pipettes and sharp electrodes ensures reproducible data quality, supporting mechanistic de-risking and target validation in ion channel and cellular physiology research. Standardized electrode preparation directly impacts predictive confidence and cross-study comparability in biopharma R&D portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise interrogation of ion channel function and cellular electrophysiology.
- Supports functional target validation by ensuring consistent electrode performance.
- Reduces biological variability, strengthening mechanistic de-risking in early-stage programs.
Screening & Assay Development
- Facilitates preparation of standardized pipettes for high-throughput patch clamp assays.
- Improves assay reproducibility and quantitative measurement reliability.
- Enables scalable electrode production for screening campaigns and platform reuse.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant electrophysiological models for translational continuity.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by ensuring tool consistency.
- Mitigates risk of technical artifacts in preclinical decision-making.
Pipeline & Workflow Integration
Programmable puller-based electrode fabrication is foundational from early discovery through lead identification and preclinical research, enabling robust electrophysiological readouts across the pipeline.
- Discovery Biology: Provides high-quality electrodes for hypothesis testing and pathway analysis.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative outputs for compound evaluation.
- Analytics: Ensures consistent tip geometry and capacitance for reliable data comparison.
- Translational Research: Maintains tool standardization across disease models and experimental systems.
- Enterprise Reuse: Establishes a repeatable, scalable process for electrode production across programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Enhances predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in electrophysiological assays.
- Operational Value: Standardizes electrode fabrication for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision quality and capital efficiency by minimizing technical variability.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of ion channel and cellular physiology assets.
Implementation Considerations
- Requires technical expertise in programmable puller operation and electrode inspection.
- Needs access to specialized instrumentation such as programmable pullers and microforges.
- Demands cross-team standardization of fabrication protocols and quality control.
- Adaptable to various glass types and model systems with protocol adjustments.
- Dependent on timely fabrication and inspection to ensure optimal electrode performance.
