電生理基本操作技術(shù)的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)與詳解

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一．電刺激。

二．生物放大器：正確選擇，植物性神經(jīng)沖動(dòng)幅度多為50-100μV。不同組織，應(yīng)采用不同的參數(shù)。如
ECG：振幅0.1-2mV, 靈敏度0.5-1mV，時(shí)間常數(shù)0.1-1.0s，高頻濾波1KHz植物性神經(jīng)沖動(dòng)：振幅50-150μV, 靈敏度25-100μV，時(shí)間常數(shù)0.01-0.1s，高頻濾波3-5KHz
中樞神經(jīng)元單位放電：振幅100-300μV,靈敏度50-100μV，時(shí)間常數(shù)0.01-0.1s，高頻濾波5-10KHz

三．玻璃微電極：
常用尖端0.5-5μm，向細(xì)胞內(nèi)插入時(shí)，需小于0.5μm（細(xì)胞直徑的1/10~1/100），且尖端的傾斜度應(yīng)相當(dāng)緩和，一般微電極可分為金屬微電極和玻璃微電極兩類。
金屬微電極，現(xiàn)多用鍍鉑鎢絲電極，在鎢絲上鍍鉑，可極大改善電極的電學(xué)特性，噪聲可大大降低，加之機(jī)械強(qiáng)度大，適合長(zhǎng)期體外記錄，現(xiàn)要也常用鍍銀碳纖維電極。玻璃微電極記錄易受機(jī)械位移的影響，加之尖端的電解質(zhì)會(huì)漏出或堵塞，不適合半小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)間記錄，玻璃微電極可分單管和多管微電極。
毛坯管在國(guó)外多用Pyrex管，國(guó)內(nèi)多用GG-17和95料玻管。細(xì)胞外記錄多采用外徑1.5-2mm玻璃，細(xì)胞內(nèi)記錄則采用外徑1mm細(xì)玻管，內(nèi)外徑之比約為2：3或5：6，長(zhǎng)6-8cm。拉制前必須經(jīng)過(guò)清潔處理。
清潔液：用等量的（250ml）王水（可反復(fù)應(yīng)用）。一般毛坯管捆成把放入清潔液中1-2h，取出自來(lái)水沖洗20-30min，再放入無(wú)水酒精中洗滌，再放入盛滿蒸餾水燒杯中加熱煮沸10min，倒去蒸餾水，再換新蒸餾水反復(fù)3次，再放入烤箱中烤干，備用，切不可用市售的洗滌劑，以防降低電極充灌液的表面張力而影響沖灌。
充灌液常用3mol/L KCl，為避免Cl-擴(kuò)散，也可用2mol/L醋酸鉀或檸檬酸鉀充灌，也有人用0.5-1mol/L
NaCl（低濃度）充灌可降低噪音。細(xì)胞外記錄時(shí)，最后再用3-4mol/L NaCl +2%旁胺天藍(lán)溶液定位。在膜片鉗中還常加鈣螯合劑，如EGTA。阻抗與不同組織相關(guān)。

四．電生理實(shí)驗(yàn)中噪聲和干擾的形成和排除。
（一）來(lái)源。
1．干擾信號(hào)與生物電生理信號(hào)的鑒別。準(zhǔn)確區(qū)分生物電信號(hào)與干擾的偽跡是電生理實(shí)驗(yàn)的先決條件。
2．來(lái)源。主要有三個(gè)方面：
其一。物理性干擾。1）靜電和電磁的干擾：實(shí)驗(yàn)室附近高壓電，室內(nèi)日光燈可產(chǎn)生50Hz的靜電干擾，尤其是交流電，尤其是50Hz頻率干擾最大（電子設(shè)備為50Hz）。其特點(diǎn)是幅度大，波形規(guī)則。2）噪聲干擾：電子元件本身產(chǎn)生雜亂無(wú)章電壓和電流稱噪聲，一般與放大器內(nèi)部元件的質(zhì)量與性能有關(guān)。
其二。接地不良。1）地線電阻應(yīng)小。2）儀器故障。產(chǎn)生漏電電流，在地線上形成電位差，產(chǎn)生干擾。3）地線行走過(guò)程中打圈，形成線圈，易接受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾。4）各儀器設(shè)備應(yīng)采用一點(diǎn)接地的方式，若采用多點(diǎn)接地，形成大地回路，也會(huì)引起干擾。5）地線過(guò)長(zhǎng)與電源線形成交流環(huán)路。6）誤用市電三孔中性線作為大地線（中性線上有4-5A電流）。
其三。生理性干擾。1）大腦電活動(dòng)時(shí)，眨眼、眼球運(yùn)動(dòng)均對(duì)腦電具有干擾作用。2）實(shí)驗(yàn)中環(huán)境溫度過(guò)低，動(dòng)物寒戰(zhàn)、抖動(dòng)，引起肌電的發(fā)放而干擾記錄，或因呼吸運(yùn)動(dòng)引起記錄部位機(jī)械位移引起干擾信號(hào)。3）心電干擾，頻率與心電一致。
（二）排除。
1．物理性干擾。

1）屏蔽法：用于低頻電和靜電干擾，屏蔽線分布電容較大，線與線之間不可平行排列，更不可為了美觀而將多線扎在一起，這會(huì)加大分布電容，易偶合高頻干擾噪聲。

2）遠(yuǎn)離法。

3）改變位置法。依電流方向相反，產(chǎn)生反向磁場(chǎng)的原理，改變各個(gè)儀器的位置或放大器輸入的方位，會(huì)使干擾磁場(chǎng)抵消，微電極放大器探頭阻抗高，易引入干擾，實(shí)驗(yàn)前可反復(fù)調(diào)整其方向和位置。

4）微電極記錄時(shí)盡量減少微電極本身的阻抗，減少輸入阻抗及干擾信號(hào)在這個(gè)阻抗上形成干擾電壓降，微電極到探頭的連線<5cm。

5）用監(jiān)聽(tīng)器監(jiān)聽(tīng)噪聲，以便及時(shí)排除。
2．儀器質(zhì)量，盡量改進(jìn)。
3．接地不良。地線應(yīng)盡量短粗，不能與電源線平行或打圈，不要接在電源線的中性線上，地線單獨(dú)埋設(shè)，埋置處應(yīng)較潮濕，附近無(wú)大型變壓電動(dòng)機(jī)，并在坑內(nèi)加些食鹽。
4．檢查各儀器是否漏電。
5．慢生物電變化時(shí)用乏極化電極，實(shí)驗(yàn)對(duì)象宜安靜，勿受振動(dòng)。
（三）刺激偽跡過(guò)大及防止。

1）盡量減少刺激脈沖的波寬和強(qiáng)度。

2）在動(dòng)物體或標(biāo)本上，盡量延長(zhǎng)刺激部位的距離，在刺激電極和引導(dǎo)電極之間加一接地電極，此電極離引導(dǎo)電極愈近，刺激偽跡就越�。徊捎米儞Q刺激極性，結(jié)合疊加處理，可抵消偽跡。
注：微電極中高濃度充灌液易蒸發(fā)，造成電極回路的開(kāi)路，因此常在微電極插入Ag-AgCl絲或鉑金絲后，在微電極尾部開(kāi)口處涂上一層凡士林，防止水分蒸發(fā)。
動(dòng)物麻醉和制動(dòng)下，體溫會(huì)下降，故應(yīng)保溫調(diào)節(jié)，加溫維持肛溫36-38℃.
記錄脊髓背角或腹角神經(jīng)元將脊柱前后拉直以減小呼吸運(yùn)動(dòng)造成的位移。記錄腦神經(jīng)元應(yīng)在表面用溫?zé)崾炛瞥梢挥筒�，防止血管博�?dòng)和呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。

五．細(xì)胞內(nèi)微電極記錄
多用幼年離體標(biāo)本，其原因：

幼年動(dòng)物骨骼骨化不完全，結(jié)締組織少，神經(jīng)組織易于分離，標(biāo)本耐缺氧能力強(qiáng)，有的標(biāo)本可存活數(shù)小時(shí)至數(shù)天，但標(biāo)本也可能發(fā)育不完全，如背根和腦干到脊髓的投射纖維要到三周動(dòng)物才完全。神經(jīng)纖維髓鞘化不全，其藥理作用與成年動(dòng)物也不同。從實(shí)驗(yàn)角度上講，脊髓背腹根短，不利于電生理刺激記錄。小鼠一般應(yīng)小于15g，制備標(biāo)本才
有可能成功，而這樣小鼠背腹根神經(jīng)節(jié)不利于電生理實(shí)驗(yàn)。最適合的動(dòng)物是金黃地鼠（hamster），介于大小鼠之間，制備標(biāo)本活性很好，可能與其冬眠習(xí)性有關(guān)，而且其脊髓背腹根長(zhǎng)達(dá)20-25mm，利于電生理記錄。動(dòng)物選擇仍依實(shí)驗(yàn)而定，同一標(biāo)本，不同中樞結(jié)構(gòu)對(duì)缺氧耐受力也不同。金黃地鼠，若觀察脊髓背角神經(jīng)元活動(dòng)，可用150-160g體重的鼠均可，但要研究腹角神經(jīng)元，則體重不宜超過(guò)30g。離體標(biāo)本的灌流注，如ACSF。其中緩沖液成分有兩種，一是重碳酸鹽（bicarbonate）：溫度低（4℃），配方有利于降低組織興奮性。二是磷酸鹽緩沖液和HEPES緩沖液：其優(yōu)點(diǎn)是接近于人體環(huán)境。各種緩沖液一般都先配母液，臨用前一天，或臨用前稀釋。