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Warner BLM脂雙層工作站
Warner BLM脂雙層工作站

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哈佛儀器

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美國Warner公司的平面脂雙層工作站(The Planar Lipid Bilayer Workstation――BLM Workstation)是測量pA或nA級跨越人工平面脂雙層膜電流的理想工具,目前是全世界**的用于測量平面脂雙層通道電流的工作站!

BLM工作站包括如下設(shè)備

  • Bilayer clamp amplifier (BC-535 脂雙層膜片鉗放大器)

  • 8-pole Bessel filter (LPF-8 8-極Bessel濾波器)

  • BLM Starter Kit (BLM-ST BLM初裝工具盒)

  • Headstage holder (HST-1 探頭夾持器)

  • Data acquisition system and software (數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與軟件)

  • Integrated controller for stirplate and lamp (SUN Stir-3 雙層膜攪拌盤與鹵素?zé)艟C合控制系統(tǒng))

  • Instrument rack (RAC-14 儀器架)

  • Perfusion system (BPS-2 灌流系統(tǒng))

  • Faraday cage and Vibration Isolation Table (FC Series 法拉第籠,即屏蔽網(wǎng)和防震臺)

工作原理及各組成部分的詳細介紹

1. 脂雙層膜片鉗放大器(Bilayer clamp amplifier

高質(zhì)量的放大器**是記錄單一通道電流必需的設(shè)備。要求放大器必須能識別并從電噪聲中分離記錄到微小的pA級電流。脂雙層膜片鉗放大器的探頭采用的是復(fù)雜一些 的電容反饋電路,這種電路極大地擴展了信號的頻帶寬。由于脂雙層膜很少能產(chǎn)生大于200pA的電流,因此由這種電路帶來的在通過大電流時產(chǎn)生的噪聲得以去 除。

2. 8-Bessel濾波器(8-pole Bessel filter

要想能夠從高幅、高頻噪聲中分辯并記錄出波動的通道電流,對放大器輸出的電流進行濾波是所必需的。正確地施加濾波是非常重要的,因為對電流數(shù)據(jù) 的過度濾波會使通道的門控事件產(chǎn)生失真。脂雙層膜片鉗放大器提供4-極Bessel濾波器,通過1、2、5檔調(diào)節(jié)濾波頻 率,濾波頻率范圍為50-20k Hz。

為獲得對信號濾波的更好效果,本工作站配有LPF-8型8-極低通Bessel濾波器供使用者選擇。

3. 膜支撐系統(tǒng)(Membrane support

通常采用各種不同的塑料支撐裝置(如杯子、巴士德吸管尖端、聚四氟乙烯薄、片、塑料隔片等)來形成平面脂雙層工膜。我們的脂雙層工作站采用不同容 量、尺寸和孔徑大小的灌流杯(Bilayer cup)與記錄槽(Bilayer recording chamber)作為支撐裝置??讖酱笮。茨っ娣e大小)非常重要,太大則電噪聲大而且膜的脆性大,膜容易破碎;太小雖然膜的堅固性好,電容噪聲小,但嵌 入膜上的離子通道(受體)少。**孔徑大小和幾何形狀通常需要在實驗中摸索。形成平面脂雙層的通常策略是將脂質(zhì)(一般溶解在癸烷中)刷涂過支撐系統(tǒng)上的小 孔,多余的脂質(zhì)會離開小孔,在疏水壓作用下,留在孔內(nèi)的脂質(zhì)形成平面脂雙層結(jié)構(gòu)。

4. 灌流系統(tǒng)(Perfusion system

灌流換液用于改變?nèi)芤撼煞?、施?清除藥物,通常施加在膜上嵌入通道(受體)后。好的灌流系統(tǒng)要求在更換溶液時不能干擾記錄過程、不能打破質(zhì) 膜,同時要求快速和便于操作。灌流系統(tǒng)按照工作機制分為重力灌流、泵灌流、手工或儀器控制的施加壓力灌流等幾種。

5. 攪拌設(shè)備(Stirring system

記錄槽內(nèi)進行攪拌對結(jié)果的可重復(fù)性是很重要的,尤其是在施加通道(受體)激動劑或阻斷劑時,能保證藥物的充分作用。此外,攪拌可能通過振動脂雙層或持續(xù)將新囊泡融入膜表面而促進脂質(zhì)囊泡的融合。對攪拌系統(tǒng)的要求是它不能帶來機械震動和電噪聲。

6. 法拉第籠(Faraday cage

法拉第籠用于屏蔽放大器探頭,防止電磁干擾的影響。這些電磁干擾來自于附近的設(shè)備。通常將探頭與膜支撐設(shè)備(灌流杯、記錄槽)放置在法拉第籠 內(nèi),灌流系統(tǒng)、攪拌設(shè)備既可放置在籠子內(nèi),也可放在籠子外。

法拉第籠通常采用銅網(wǎng)或鋁網(wǎng),骨架用鋁材。膜片鉗實驗中,一般以籠罩的形式將法拉第籠放置在防震臺的周圍,與防震臺不接觸,但也可直接放置在防 震臺上。我公司配置的FC系列法拉第籠的尺寸(高度x寬度 x深度)是63.5 x 55.9 x 45.7 cm,是直接安裝在桌型防震臺上的,占用的實驗室空間很小。FC系列法拉第籠的正面是扇形門,兩側(cè)面各有小門,后面設(shè)有各種電線進出籠子的小孔,且在后壁 上有一個黃銅塊作為各個儀器設(shè)備接地用的公共地。

7. 防震臺(Vibration Isolation table

我公司采用的防震臺有主動充氣與被動充氣兩種,面積約為40 x 48cm,表面為鋼面,具磁性,可在其上通過磁性固定一些設(shè)備。其與法拉第籠組合在一起。

8. 探頭夾持器(Headstage holder

探頭的輕微震動可導(dǎo)致快速波動的漂浮電容出現(xiàn),表現(xiàn)為放大器輸出的噪聲增加。通過將探頭固定在防震支架上可防止探頭的震動。我公司采用HH-1探頭夾持器,通過磁力表座固定在防震臺面上,起到固定探頭的作用。

9. 照明系統(tǒng)(Illumination system

屏蔽網(wǎng)內(nèi)的照明系統(tǒng)可對支撐系統(tǒng)中的膜形成小孔進行照明,有助于在灌流杯中形成雙層脂膜時的操作。理想狀態(tài)下,照明燈不能引入電噪聲和加熱被照 明的物體。我公司的SUN-1照明燈為鹵素直流燈,不帶來電噪聲,且其發(fā)出的60%的熱量都能通過固定裝置及時得到擴散。

10. BLM初裝工具盒(BLM Starter Kit

用于完成系統(tǒng)的安裝。包括如下內(nèi)容:(1)3根BNC線;(2)幾根地線;(3)3支毛刷(尺寸0-000);(4)玻璃毛細管(加脂質(zhì)用);(5)灌流用PE管;(6)攪拌棒(2 x 5 mm或2 x 7 mm)。

11. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與軟件(Data acquisition system and software

數(shù)據(jù)的采集包括A/D轉(zhuǎn)換器與采樣軟件(早期也使用繪圖儀、示波器等)。

12. 儀器架(Instrument rack

RAC-14型儀器架是一個14英寸的桌面型儀器架,用于放置放大器、濾波器、攪拌-照明控制儀、A/D轉(zhuǎn)換器。附帶接地線用于連接電源調(diào)節(jié)器。

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