非损伤微测技术—在可兴奋细胞上的应用

可兴奋细胞是指那些能产生可传播的动作电位的细胞。产生这些电位的离子在钾-钠离子通道和钙离子通道中的分布和活动时间都是不同的。目前，大多数电生理技术会对细胞造成损伤,只能检测动作电位产生区域静电荷量,具有时间限制性，而且电极在准备过程中稳定性得不到保障。非损伤微侧技术可以解决这些问题。值得一提的是其时间分辨率可以达到秒级。

目前，应用非损伤微测技术研究的可兴奋细胞包括神经元细胞、肌肉细胞、胰腺Langerhans岛的beta-细胞。检测结果跟预期结果相同。比如对糖尿病患者肌肉细胞中葡萄糖的转运情况的研究以及对神经细胞中钙离子、氧气和钾离子流的变化的检测。beta细胞是糖尿病发生机制研究中涉及较多的细胞,应用非损伤微测系统可以对其进行多方面的研究，比如钙平衡及葡萄糖和氧气的运输等。

非损伤微测技术可以进行实时、适时检测，它集电化学、电生理学、显微成像技术于一体，可以在单细胞水平上进行检测。新的荧光和冷光源成像系统的应用使得应用ATP-生物荧光法成为可能。腺病毒荧光素酶的应用也为可兴奋细胞的检测提供新的思路。

举例：神经锁损伤过程中NO变化的检测^{（J physiol）}。

A. 鳐鱼视网膜通过酶裂解法得到的单细胞。体积大，较厚肉质可判断其为水平细胞(Malchow et al. 1990)。图的左边为一支H⁺选择性电极，所放位置为待测试位置（距细胞表面1 µm）。双箭头表示电极从近到远的运动方向。

B. 微电极记录的鳐鱼水平单细胞信号差异。 将细胞放在溶液A中，电极放在待测试位置，差分信号显示电压值在85 µV左右，当电极移至距细胞表面250 µm（即背景值）时电压接近于零，重复实验结果与此相同。将细胞放在溶液B中，电极在代测试位置时差分信号显示电压显著变小，但仍比背景值大。再将细胞放入溶液A中，其电压恢复到与原先值差不多水平。

C. 从八个细胞得到的平均值。分别为：溶液A，测试位置为距细胞1 µm；溶液A，测试位置为距细胞250 µm；溶液B，测试位置为距细胞1 µm。

附：溶液A. Ringer solution+2 mM Hepes

溶液B. Ringer solution+25 mM Hepes

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