膜片钳技术在医学中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　《膜片钳技术在医学中的应用》主要分三大部分。一部分主要介绍膜片钳技术原理以及仪器原理、具体操作和注意事项等。第二部分为膜离子通道，主要论述当今应用膜片钳技术研究可兴奋细胞膜上的众多膜离子通道特性的新进展。第三部分介绍膜离子通道研究在临床发病机制和药理方面的应用，《膜片钳技术在医学中的应用》结合了作者十余年来在膜片钳技术方面的实际工作经验，深入细微地介绍了膜片钳技术理论和应用，使从事相关研究的读者读后能尽快加以掌握，因而具有良好的实用性。

内页插图

目录

第一章 生物电信号和电生理学技术
第一节 细胞膜的结构和功能
第二节 细胞膜的静态电学特性
第三节 人体的生物电信号和电生理学的发展
第四节 突触的结构和功能
第五节 突触的分类
第六节 突触后电位（流）与微突触后电位（流）
第七节 神经胶质细胞及其功能

第二章 膜片钳实验标本的制备
第一节 电极内、外液的成分和配制
第二节 电极（记录电极和参考电极）和电极夹持器
第三节 振动切片机的使用
第四节 健康、成活标本的制备（孵育、切片和灌流等）方法
第五节 大鼠心室肌细胞的急性分离
第六节 主动脉平滑肌细胞的培养
第七节 平滑肌细胞总RNA的提取以及RT-PCR

第三章 数据采集与分析的基本原理
第一节 分析水平
第二节 数据的采集和预分析
第三节 单通道电流的数据分析
第四节 宏电流分析

第四章 电信号的采集与记录方案的设置
第一节 Clampex数据采集软件的窗口
第二节 数据采集
第三节 I-V关系的分析

第五章 膜片钳记录的操作过程
第一节 千兆欧姆封接
第二节 形成封接的过程
第三节 几种记录模式
第四节 电流钳与电压钳
第五节 全细胞记录
第六节 穿孔膜片钳记录
第七节 分离单细胞和脑片膜片钳

第六章 生命有机体的离子通道
第一节 离子通道的发展和进化
第二节 离子通道的命名
第三节 离子通道的家族
第四节 离子通道的电流一电压关系（I-V）
第五节 离子选择性
第六节 离子通道的多样性
第七节 离子通道的阻断剂
第八节 离子通道的结构

第七章 钙离子通道
第一节 钙离子通道存在于所有的可兴奋细胞
第二节 Ca2+可以调节肌肉收缩、细胞分泌和门控特性
第三节 ca2+赋予细胞的电压依赖性
第四节 多通道类型：二氢吡啶敏感的离子通道
第五节 神经元有多种HAV钙离子通道亚型
第六节 钙离子通道的分类
第七节 电压依赖性钙离子通道的分子结构
第八节 钙离子通道的功能特性

第八章 钾离子通道和钠离子通道
第一节 钙激活钾离子通道
第二节 内向整流钾离子通道
第三节 双孔钾离子通道
第四节 电压门控钠离子通道
第五节 非电压门控钠离子通道（上皮的钠离子通道，ENaC）

第九章 配体门控离子通道
第一节 配体门控受体结构
第二节 激动剂通过多种途径作用于ACh受体
第三节 终板电流的衰减反映通道门控动力学的特性
第四节 配体门控受体的去敏作用
第五节 尼古丁乙酰胆碱受体介导的非选择性阳离子电流
第六节 毒覃碱乙酰胆碱受体介导的M-电流（IK（M））
第七节 嘌呤能受体

第十章 尖峰电位爆发（簇）、谐振和双稳态与阈下震荡
第一节 神经元的尖峰电位和两种反应模式
第二节 尖峰电位爆发（簇）
第三节 神经元的谐振特性和频率选择
第四节 谐振和选择性通信
第五节 平台电位、双稳态和簇振荡
第六节 神经元的阈下振荡

第十一章 视觉发育过程中突触连接的可塑性与弱视的发病机制
第一节 视觉发育过程中的敏感期
第二节 敏感期突触修饰的机制
第三节 视皮层功能变化的细胞和分子生理学机制

第十二章 长时程增强效应与抗老年痴呆症
第一节 海马结构与学习记忆的功能
第二节 β淀粉样蛋白在Alzheimer病中的神经毒性
第三节 中药淫羊藿苷逆转β淀粉样蛋白效应
第四节 淫羊藿苷和Aβ25-35对钙离子通道和海马神经元突触传递的影响

第十三章 痛觉与离子通道
第一节 疼痛的分子机制
第二节 离子通道在疼痛过程中的作用

第十四章 G-蛋白偶联受体与帕金森病
第一节 受GPCR调制的离子通道
第二节 肾上腺素受体
第三节 多巴胺和多巴胺受体
第四节 多巴胺受体与帕金森病

第十五章 离子通道与心脏节律
第一节 离子通道与心脏动作电位
第二节 HCN通道的起搏器电流与心脏节律的维持
第三节 KCNE辅助亚单元与Kv通道的相互作用
第四节 Kv7．1（KCNQl）电压依赖性钾离子通道家族
第五节 与etherl_a-go-go基因相关的电压门控钾离子通道
第六节 HERG钾离子通道和心律失常
第七节 人工生物窦房结起搏器

第十六章 离子通道与呼吸系统的生理功能和疾病
第一节 离子通道与呼吸节律活动
第二节 双孔钾离子通道
第三节 TASK-1和呼吸调控
第四节 阻塞性和中枢性睡眠呼吸暂停
第五节 中脑舌下运动神经元的TASK离子通道的电信号

第十七章 KATP通道及其相关的主要疾病
第一节 KATP通道，使细胞的代谢与细胞的兴奋性相关联
第二节 胰腺内分泌细胞的离子通道及其在糖尿病中的作用
第三节 婴幼儿先天性胰岛素功能亢进
第四节 新生儿持久性糖尿病

第十八章 瞬态受体电位阳离子通道家族与肾病
第一节 多种复合阳离子通道TRP家族
第二节 肾小球的结构及肾小球硬化症的发病机制
第三节 培养的单个足细胞中的TRPC6

第十九章 肿瘤、细胞增殖和凋亡与离子通道
第一节 离子通道与癌症
第二节 凋亡涉及的离子通道

第二十章 免疫和活细胞的离子通道
第一节 离子通道调节免疫反应的作用
第二节 淋巴细胞离子通道的分子鉴定和结构与功能分析
第三节 生命活动中的离子通道及其展望

彩图

前言/序言

好的，这是一份关于《膜片钳技术在医学中的应用》的图书简介，内容力求详实、专业，且不包含此书的实际内容： 图书名称：《膜片钳技术在医学中的应用》 图书简介 本书旨在全面深入地探讨电生理学领域中一个至关重要的工具——膜片钳技术，及其在现代医学研究和临床诊断中的广泛应用。它并非简单地罗列技术操作步骤，而是构建了一个从基础理论到前沿临床实践的完整知识体系，为生命科学研究人员、临床电生理学家、生物医学工程师以及相关专业学生提供了一部兼具深度与广度的参考指南。 第一部分：技术基石与原理阐释 全书的开篇部分致力于夯实读者的理论基础。我们首先追溯了电生理学测量的历史演进，重点阐述了细胞膜电位、离子通道的基本结构与功能。随后，本书详细剖析了膜片钳技术的核心原理，包括电压钳制（Voltage Clamp）和电流钳制（Current Clamp）模式的数学模型与物理基础。 对于技术实现层面，本书详尽描述了微电极的制备工艺——从玻璃毛细管的拉制参数、电阻值的控制，到银/氯化银电极的活化处理。我们深入探讨了放大器（尤其是亚纳伏级电流放大器和高输入阻抗电压放大器）的电路结构与噪声抑制策略，这是获取高质量记录的前提。此外，针对不同类型的膜片钳记录，如全细胞记录（Whole-Cell）、内嵌（On-Cell）、穿孔膜片（Perforated Patch）以及单通道记录（Single Channel Recording）的优缺点、适用场景及其操作细节，进行了详尽的对比分析。 第二部分：离子通道的分子机制与药理学研究 理解疾病的分子基础，离不开对离子通道动态行为的精确监测。本书的第二部分聚焦于利用膜片钳技术解析各类电压门控、配体门控及机械敏感性离子通道的功能特性。 在功能表征方面，我们详细介绍了如何通过编程控制来绘制通道的I-V曲线、g-V曲线（电导-电压关系）、失活曲线与恢复曲线。这些曲线的精确测量，是评估通道激活阈值、峰值电导和动力学失活速率的关键。 药理学应用是本书的另一核心。我们系统梳理了研究人员如何利用膜片钳技术筛选和验证离子通道的特异性调节剂。这包括： 1. 通道阻滞剂的效能与选择性评估： 阐述了如何通过剂量反应曲线（Dose-Response Curves）来确定药物的IC50值，并区分其是频率依赖性阻滞还是伴随性的或非伴随性的阻滞机制。 2. 通道开放剂的动力学影响： 分析了激活剂如何改变通道的开放概率（Po）以及平均开放时间，并评估其对通道寿命周期的影响。 3. 内向整流钾通道（Kir）和钙通道（Cav）的特殊处理： 针对这些易受细胞内环境影响的通道，本书特别讨论了使用胞浆替代物（Pipette Solutions）的设计原则，以精确模拟生理或病理状态下的细胞内环境。 第三部分：整合系统与组织水平的应用 膜片钳技术的发展已超越了单个细胞或片段的记录，正逐步向组织与器官层面扩展。本书的第三部分介绍了如何将该技术应用于更复杂的生物系统中： 1. 心肌细胞的电生理： 详尽阐述了原代心肌细胞和iPSC来源心肌细胞的膜片钳记录技术，重点在于测量动作电位的参数（如动作电位时程APD、峰值、最大去极化速率）以及复极化相关的离子流（如$I_{Kr}, I_{Ks}, I_{K1}$）。这对于评估抗心律失常药物的心脏毒性具有不可替代的作用。 2. 神经元与胶质细胞的记录： 探讨了从新鲜脑片（Brain Slices）中捕获神经元进行记录的技术挑战，包括应对机械敏感性通道的干扰和确保脑片存活率。内容涉及兴奋性突触传递（NMDA, AMPA）和抑制性突触传递（GABA）的电流分析。 3. 平滑肌与上皮细胞： 分析了在血管、气管等平滑肌细胞中，记录张力依赖性离子通道和钙瞬变（Calcium Transients）耦合膜电位变化的双向记录方法。 第四部分：临床转化与未来展望 本书的收官部分将目光投向了膜片钳技术在临床医学中的转化应用与未来潜力。 在疾病模型研究方面，本书探讨了如何利用基因工程细胞系和患者特异性诱导多能干细胞（iPSCs）分化而来的细胞，来模拟囊性纤维化、遗传性癫痫、长QT综合征等疾病状态下的离子通道功能障碍，并评估潜在的基因治疗或小分子药物的修复效果。 在生物传感器与设备开发方面，本书讨论了高通量筛选（HTS）系统中膜片钳技术的自动化改造，例如利用微孔板阵列电生理系统（MEA/MFEA）替代传统的手动操作，极大地提高了药物研发的效率。 最后，本书展望了膜片钳技术与计算神经科学、光遗传学（Optogenetics）相结合的前沿研究方向，预示着该技术将继续作为电生理研究的“金标准”，在解析生命体复杂调控网络中发挥核心作用。 本书结构清晰，论述严谨，力求通过详实的图表、数据分析案例和操作细节，帮助读者真正掌握膜片钳技术这一强大的生物物理学工具，并能将其高效地应用于解决复杂的医学问题。