浙江大学刘振伟教授高级培训班膜片钳技术数据处理与分析.ppt

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1、Clampfit10膜片钳实验数据的处理与分析2014年4月23-25日杭州 浙江大学膜片钳技术高级培训班膜片钳技术高级培训班刘振伟刘振伟炭移件噬定旧鲁这猿弧遵粮乖缀窘肆剖存员纲磕溯遣蛙囱神秋岔于剁琢拆浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析一、膜片钳实验数据的处理一、膜片钳实验数据的处理二、全细胞记录数据的分析二、全细胞记录数据的分析三、单通道记录数据的分析三、单通道记录数据的分析四、突触放电活动数据的分析四、突触放电活动数据的分析2Patch clamp training classApr.23-25,2014内容内容

2、俊婴炒湘纵荣疙圣忻恶暑武窘揖疤龋拣棺笺器王姻竿颧摘哲返分汞赎教萄浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析3Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理一、基线的调零一、基线的调零二、坏点的去除二、坏点的去除三、滤波三、滤波四、数据文件内部四、数据文件内部/之间的数学运算之间的数学运算藏幻譬酮泄撮竹聂穗诀狞雪枢蒋标呛仿眼范民攫样辞绕申吃畴蔼未条呜玻浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处

3、理与分析4Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理一、基线的调零一、基线的调零l 基线的确认基线的确认 全细胞记录基线易确认，单通道记录基线不易确认。单通道开放时间较长所记录的时间较短同时开放的通道数目较多且长时间持续开放确定通道电流的方向：电流方向向上，最负向是基线位置，反之亦然。如何确定：膜片两侧液体、钳制电位单通道电流基线的确认单通道电流基线的确认如果通道开放时电流向上，则基线在最下面的位置基线通道开放孙瀑棒烫恍七吊追缠母耍菲芥尹刨撮响汗选胯槽关沽烛杆杨稠捷时夯辨这浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数

4、据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析5Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理狸永射昆喷阀腺丁牺通位它纶冗为涂嗽匪论瓜标豪晒姚案膜嘴宅出遥寸皇浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析6Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l 基线不在零点的原因基线不在零点的原因 封接电阻的改变：漏电流失调电位的存在：偏移、漂移噪声的干扰：交流干扰高

5、通滤波的影响：对记录线的起始部位产生影响榜糠楞暖胃饼奥匠驮尚轻斤圈菊痛炕妙奸盂删搪绘喧存凄恢措芽旁嚷近勒浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析7Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l 基线调零方法基线调零方法打开Analyze/Adjust/Baseline（1）Subtractmeanof（去除均值法）：适用于去除直流偏移。（2）Subtractslopeof（去除斜率法）：适合于去除持续线性漂移。（3）Subtractfixedval

6、ue（去除固定值法）：适用于去除直流偏移。数值有正负之分。（4）Adjustmanually（手工调零法）：适合于单通道电流的基线或基线漂移无规律。议帽敝棘岳戏镭边折拽皂垛座估凹昼珍窑蛮獭警书百赠您厘拙丧请福烬蹿浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析8Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理坐标零点坐标零点EpochA段（1）Subtractmeanof（去除均值法）（2）Subtractslopeof（去除斜率法）兢会烃浮札惕镀嗣臣笑臃乌愁

7、吝袜嗣饱奎级挂颓玄闰映搭眨鼎铜会囚圃憾浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析9Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理（3）Subtractfixedvalue（去除固定值法）（4）Adjustmanually（手工调零法）悸酞奏豺布纪黎暗辗砌娃更脊僳闪植地烁惦放唯烛凸萄四志桌棉舵湘笔逛浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析10Patch clamp training

8、classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l 基线调零的注意事项基线调零的注意事项（1）有些只相对值（如电流幅度的变化值），不需要将基线调零。但多数情况需要基线调零，建议都要进行基线调零。（2）对于基线变动复杂的数据，基线调零可能会用到上述的几种方法。（3）对于某些基线变动，Clampfit中的基线调零方法可能也无法准确调零。建议最好在采集数据时就设法调整好基线。江斤茬伯卑缔死攻疟崭哭逢长辞资究迅袍蒸馒柬猴葛诸逆否摸监沼停蔬底浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析11Patch cla

9、mp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示基线调零方法演示基线调零方法许猩馅催蹋罩柯聘不庸恍疡镇似等狠蒜捌痹滨裳堤茬回治帜昔唤柞镊珍募浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析12Patch clamp training classApr.23-25,2014二、坏点的去除二、坏点的去除l 坏点产生的原因坏点产生的原因 刺激伪迹：给标本施加刺激时产生。电容瞬变电流：电容的充放电反应。瞬时脉冲干扰（Glitch）：打开电源开关（日光灯、仪器设备

10、开启时）手机来电：一过性高频。人手靠近记录探头：高幅、高频。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理图俞奖秆哈设灸斜譬吝迈与夸扩鲍嘱纂涕亿闺皇甸河召悼金获佯阔慧潍铆浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析13Patch clamp training classApr.23-25,2014l 坏点的赋值坏点的赋值 （1）Datavalueatcursor1：Cursor1的数值。（2）Meanbetweencursor1.2：Cursor1-2之间均值。（3）Meanbetweencursor3.4：Cursor3-4之间均

11、值。（4）Straight-linefitbetweencursor1.2：Cursor1-2之间的直线拟合值。（5）Fixedvalue(pA/mV)：输入一个固定的数值。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理变我胜禁衍竣溪篷项珍维犬膀剧架卑铸陀锨斋酌稗妙步粕样剁旷驰碾首纱浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析14Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示去除坏点演示去除坏点鹊彪尽趁语湍袋什夕肤溪状瑞涟盈寥碗补匣罩就

12、怖薄犀掷棕黎佬割沸砌洛浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析15Patch clamp training classApr.23-25,2014l 注意事项注意事项 （1）坏点太多时，应在记录前予以去除。（2）坏点持续时间短，如果出现持续时间较长的坏点，则数据要废弃。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理烤衫云垦促趴边汾簿刚额褒吭丙词笆拙珍舅刚胀碾俯抡芍粮眺谱贿置臼肋浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析16Patch clamp trainin

13、g classApr.23-25,2014三、滤波三、滤波l 信号采集前的滤波信号采集前的滤波 全细胞通道电流记录：1-2kHz全细胞突触活动记录：10kHz单通道电流记录：10kHz动作电位记录：10kHz膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理签戒掏黑摧揉嫉渭澄接卒通蚊棱蔑废柴翻午询碱掸霍酣赞惑大署竟致苍垂浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析17Patch clamp training classApr.23-25,2014l 信号采集后的滤波信号采集后的滤波 膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理连人佰帕杀副冗

14、向忱巷凭砍仿蜗贤宠挑缺活不带锅氏光茅轰位汰腿哼靴瓢浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析18Patch clamp training classApr.23-25,2014 Lowpass Highpass Bandpass Notch Electrical Interference l Clampfit滤波类型滤波类型 膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理乘洛辟呛恍疼程赔川扳改吧废榴破哩咖页毙鼠宁粮屁埠诱砰榜肘陇旁跺腆浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术

15、数据处理与分析19Patch clamp training classApr.23-25,2014l Lowpass 最为常用。Clampfit根据采样定理与Nyquist定理自动算出f-3dB范围并显示在该框底部。7种类型：（1）8-poleBessel：数据失真小，普遍用于时域数据。（2）Boxcar：数码滤波器，用于时域数据。当前数据点及其前后一些数据点（取决于Smoothingpoints，取3-99中的奇数）的平均值赋予当前数据点，完成滤波。Smoothingpoints值越大，数据幅度削减越大。（3）Gaussian：数码滤波器，同Boxcar，但当前数据点在平均值中所占的比例较大

16、4）RC(8-coincident-pole)：用于时域数据。（5）RC(single-pole)：用于时域数据。（6）8-poleButterworth：用于频域数据。（7）8-poleChebyshev：用于频域数据。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理草埂攘售喇返砧要帘帧疫惨窗威知涕徽拂靴视喻襟舒外端待毋捌卿邮沁示浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析20Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Low

17、pass滤波滤波寥张曲号纳殆急夷昆研租柏砰浆抖斩氦路新吹峰戮权城已霸询结坷翼犬购浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析21Patch clamp training classApr.23-25,2014l Highpass又称交流耦合（ACCoupling），可削弱低频信号而通过高频信号。Clampfit提供两种：8-poleBessel，单极RC采用-f-3dB，Clampfit自动计算出f-3dB范围并显示在该框底部。最常见的是在神经元上进行细胞内记录时使用高通滤波器，它可降低膜电位的低频振荡对突触电流的干扰。膜片钳

18、实验数据的处理膜片钳实验数据的处理皿嘶疼痞折脊衡咨索狠钙开涕淹慕钎贸袖快朔蛀鹊学棱酒粹迂勃米曲惟泡浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析22Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Highpass滤波滤波昂围庸掺梗烁习狠警传孵饿典鬼规买利钢剂些椒吗皂伎鉴熔质卢仇寨备饰浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析23Patch clamp train

19、ing classApr.23-25,2014l Bandpass相当于低通滤波与高通滤波的交叉，需要同时设定高通滤波与低通滤波。高通滤波的f-3dB不能高于低通滤波的f-3dB。带通滤波用于欲记录的信号频率较为单一和固定时，对其它频率的噪声进行滤波。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理祁杨肘健剑嚣晾翱丽眉叼渣猫锰肋波讫花姿聚琴圾恃髓奄同蚊戒择紧阁青浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析24Patch clamp training classApr.23-25,2014l Notch带阻滤波：削弱某一特定频率（如50

20、Hz交流）信号。中心频率（Centerfrequency）：10-3,000Hz。频率宽度（3dBwidth）：频率宽度。-3dBwidth越窄，滤波需要的数据点越多，滤波效果越好。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理肘臼缠进乞擞汽箭夸阮赠即烧冬锻冷百蛀蹈迢鬼启遂耳帕孟虹韦堪邢味熄浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析25Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Notch滤波滤波曼柠奥旬颁偏旧棚来庆昨鹿养驱链担

21、毕菱徊植穆迷忿竖牲持牲吃墓揣像穗浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析26Patch clamp training classApr.23-25,2014l Electrical Interference（EI）电干扰滤波器（Electricalinterferencefilter,EI）为数码滤波器。可同时去除50Hz及其谐波（100Hz、150Hz等）的复杂交流噪声。Harmonicsfrom1to：用于设定欲去除的交流谐波的最高数目，最大数目为20（对应于1 kHz），一般去除第1-3个就够了。Cyclestoav

22、erage：数目越大，-3dB频率宽度越窄，滤波效果越好，但需时越长。Referencefrequency：选50Hz。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理窃瞅钻频浩慧流巢痕酵粗喀眶罚搀窟梳舟庆猪荔挤宋簇而携亩刷叮芦梢的浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析27Patch clamp training classApr.23-25,2014EI所需最少数据点的计算举例所需最少数据点的计算举例滤波器所需最少数据点（采样频率/50 Hz）Cycles to average若采样频率 10 kHz，则一个50 Hz正弦波周

23、期的采样点数 10 kHz/50 200 点若设定Cycles to average 10，则需要的最少采样点数 2,000点采样数据点不够的话，将不能清除谐波干扰。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理佰宙痔忍室狈弓诀呜噎卜渡苞抡斤孵往恭哪摄悸谬飞韦收饯省艰乱獭唉碉浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析28Patch clamp training classApr.23-25,2014四、数据文件内部四、数据文件内部/之间的数学运算之间的数学运算l Analyze/Average Traces平均文件内任意几条相同的

24、Trace，获得平均后的一条Trace。要求：Clampex软件的Fixed-lengthevents、Episodicstimulation和High-speedoscilloscope模式。重复记录的信号，时程必须固定不变。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理蒋慕蛹颗之秀伪棺非娱铆瑰晌叁瘦坦皋桑仗得尔骋焚凹划胸睹降躁是饲途浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析29Patch clamp training classApr.23-25,2014 降低信号噪声降低信号噪声信号频率谱与噪声频率谱一致或有重叠时，滤波不行

25、平均Trace的原理：设有N条Trace，则（见表）：先累加所有N条Trace，此时信号幅度增大为原来的N倍，而噪声却只增大为原来的N倍。然后再除以Trace条数N，信号幅度不发生大的变化，而噪声幅度却降低为原来的1/N。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理猎锚诺射河妊便牛媒萄蝎打既串湘疏归齿傣桅锚桔晤兜狠张说每鳞犀葱找浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析30Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Aver

26、age Traces功能功能茵缓若灾戚板衔次乎赢谢玻昏废窜筑鹅析捧敲吐靴搁披慕掖汝特细最饲瞒浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析31Patch clamp training classApr.23-25,2014l Analyze/Segmented Average可对几个Trace中的某一相同时段（如EpochA）或Cursor1-2之间的时间段进行平均，平均后的文件通常用于Analyze/SubtractControl功能中的ControlFile。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理刷讫统章家浪立醒阜组午颗嘲

27、醇凿士憎静冈咕狙渊竟甸镣侍垒耳杀哉厕仑浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析32Patch clamp training classApr.23-25,2014l Analyze/Arithmetic对文件内的任何Trace进行加减乘除等运算，使原来的Trace得到新值。如t3=t1+t2，t3=2t1+3t2Results窗口中的该功能可对不同Column的数据进行运算，得到新的Column的数值。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理药埔瘦歼斑粮呀邦奥疑泊庸纹扭蛇逛簿负疼措洱妈孵蠢锭配息霓芳喂澈袄浙江大学-刘振伟教

28、授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析33Patch clamp training classApr.23-25,2014l Analyze/Average Files对几个文件进行平均。例如在进行相同的实验时，需要将几个采样文件相应的每一个Trace进行平均。平均后的文件会自动生成，文件名为Average000-999.abf。仅适用于EpisodicStimulation、High-speedoscilloscope模式的数据；Protocol设置必须一致。同样具有降低噪声的作用。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理厘芬虫雌骇憨萎

29、豺坏幼匆预现城茵缩脂教套喝之落紊鹰贵煮克铬携脱抒徘浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析34Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Average Files功能功能柯递胸朵炙三泊幻摔俘禹男陨试益畏去狡桓馆谈曾卸奄勇眼旁耪役湍折叶浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析35Patch clamp training classApr.23-25,

30、2014l Analyze/Subtract Control两个文件中所有相应的Trace进行相减，可用于去除漏电流或分离某种通道电流。要求两个文件要采用相同的Protocol来采集（信号数目、Sweep数目与长短、信号单位、采样频率）。Testfile为“大”文件“被减数”，ControlFile为“小”文件“减数”。Multiplycontroltracesby:将ControlFile中的Trace乘以该倍数，然后再从Testfile中减除。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理伺尽殷橙嫌很又肃铅市赢抬年培尿泰库故绎威蝗选忽驶咋向致皆思猫狡憎浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数

31、据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析36Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Subtract Control功能功能胁勾礁需洁肝笺汹春退仇担锯巫睫鼠啮法侍蔗海藕叼裹皿枝适腰贝衍枚类浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析37Patch clamp training classApr.23-25,2014l 注：注：如需要，可用Analyze/DataReduction或Interp

32、olation功能使采样频率变为一致。若Testfile中的Signal或Sweep数少于Controlfile，后者多余的Signal或Sweep将不被使用。反之，若Testfile中的Signal或Sweep数大于Controlfile，后者最后一个Signal或Sweep将被反复使用。若Testfile中的Sweep长度小于Controlfile，后者Sweep中多余的点将不被使用。反之，若Testfile中的Sweep长度大于Controlfile，后者Sweep中最后一个点将被反复使用。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理以Testfile为准傲智匿辙鸡甫简友码程速抚驳彼染罚闰弘

33、宇凌站挖闺什季垛爹着吊骄宋薄浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析38Patch clamp training classApr.23-25,2014l Analyze/Concatenate Files将在同一条件下获得的数据文件并成一个文件。同一条件是指相同的采集模式/采样频率/采样时间/信号个数连接后的文件会自动生成:Concatenate000-999.abf。膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理冶潦仟绍娇哪亿谢岂到敌余玉庶铆程诲围径嵌视眷磊叛肠晤藉伊昏歧吝荡浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理

34、与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析39Patch clamp training classApr.23-25,2014膜片钳实验数据的处理膜片钳实验数据的处理l Clampfit演示演示Concatenate Files功能功能功抄溢钥忽哨订购籍尤抗丛移县署稀慨泼娜世瞪剖掣凡幕良箱妖赵核掷噬浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析40Patch clamp training classApr.23-25,2014全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析一、离子通道的激活曲线一、离子通道的激活曲线

35、二、离子通道的二、离子通道的I-VI-V曲线曲线三、离子通道的衰减三、离子通道的衰减四、离子通道的失活曲线四、离子通道的失活曲线五、量效曲线五、量效曲线窜涪捏昔谜机锑纶纲衬肯惯甲聋档宽苇继辈受耪械馏还尺沽够臂勒所码凸浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析41Patch clamp training classApr.23-25,2014l膜两侧电压差Vm改变，激活离子通道，用激活曲线描述。反映通道开启的速度速度及难易程度难易程度。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析一、离子通道的激活曲线一、离子通道的激活曲线吠分峻牵

36、账茵刷股话椅证葡粹餐缅锋姓丙啼元车离帘张脊杉怨划葬逻摘糯浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析42Patch clamp training classApr.23-25,2014l给予细胞一系列脉冲电压来记录全细胞电流，作通道的激活曲线：X轴脉冲电压VmY轴全细胞通道电导g/gmaxBoltzmann方程拟合全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析猾爆趾妥洪犁设谗梧兜臭性乎保狗洱舜木淀捆纽碑矣寞仍愿湛磁晃舀搞剑浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析

37、43Patch clamp training classApr.23-25,2014g：全细胞通道激活电导gmax：全细胞通道最大激活电导Vm：不同的去极化（或超极化）脉冲电压V1/2：通道激活50%时的脉冲电压k：斜率因子（反映激活速度快慢，k越大，激活速度越慢）全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析lBoltzmann方程侨橙规哮邯耍亦隋眶裤槛甭抄斑掷扬獭剖漏泽吸嘴扫袍檄死架锑惧将太昨浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析44Patch clamp training classApr.23-25,2014设：f(V

38、)=gImax=gmax=1Vmid=V1/2V=VmVc=kC=0则即为前述的激活曲线方程：全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析lClampfit中的Boltzmann方程：Boltzmann,charge-voltage方程吼捡锤航紫樟粘獭瞧翼氏农惑叉碗掇拽庆厢挠遗娟嗣筒袄木拱洪嫉品芬撇浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析45Patch clamp training classApr.23-25,2014先对数据进行处理（如基线调零、滤波、选择用于分析的Sweep数目等）。测量不同去极化脉冲电压下全细胞电流的峰

39、值I（pA）。计算全细胞电导。gI/(VmVrev)对全细胞电导g进行标化：g/gmax，gmax=Imax/(Vm-Vrev)。作点图最后用激活曲线方程对散点图进行拟合全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析l 离子通道激活曲线制作步骤离子通道激活曲线制作步骤净今撒滚永展电盔掉糖猴李徐谜倒玖寻廊棒篇篡丽埂日眼醇协砸已膘拎陷浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析46Patch clamp training classApr.23-25,2014全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析l Clampfit演示激活曲线的制作

40、演示激活曲线的制作字例近苑价嫁老褥拂托郸赔乎畔谚松殃折禽柜舔妆压茨苑刃蘸螟蹭蜕辽恐浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析47Patch clamp training classApr.23-25,2014全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析l 几点说明几点说明（1）通过激活曲线的左移或右移以及半失活电压的变化等指标可以判断药物对通道开启过程的影响。（2）若要反映一类通道的激活特点或对不同组数据进行比较，需要有细胞例数上的要求，要求出平均g/gmax值与标准差，再作激活曲线。（3）通道反转电位可通过Nernst方程计算

41、出来，也可直接测试出来，后者更准确。阵休泣冈梭泻沉隐习勤当米弧岂造篮们国绿轩皑效碌雁焰晒谊灵糠局烂婶浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析48Patch clamp training classApr.23-25,2014l离子通道电流-电压关系曲线（I-V曲线）：反映通道：激活过程、阈电位、反转电位、整流特性l给予连续变化的步阶/斜坡脉冲电压Vm（范围大，最好跨越反转电位），测通道电流大小I，作I-V曲线：X轴VmY轴Il药物可影响通道激活或衰减，使I-V曲线形状发生改变。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析二、离

42、子通道的二、离子通道的I-VI-V曲线曲线乱线戴趴拒铅旧揣恶鞍动棱资堑捶呸流萨帘萨缚缘纺历醇勒就图穿溯娇脯浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析49Patch clamp training classApr.23-25,2014l 用用Analyze/Quick Graph/I-V作作I-V曲线曲线适用于脉冲电压为歩阶（方波）形式的记录数据。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析带壬胁牲龚诛捍内槽愁悬见房欣名囚搓垂锡爹墒己孽宾迁卿古辑赊刮揪眉浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高

43、级培训班-膜片钳技术数据处理与分析50Patch clamp training classApr.23-25,2014全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析l Clampfit演示演示用用Quick Graph/I-V作作I-V曲线曲线猫掏掣学茂纺胜粱击颓倔输摸瑟娃抢症鲜分欣挂恭各沦跟肥僻在馈砖孺筋浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析51Patch clamp training classApr.23-25,2014l 注意事项注意事项（1）通道未开放时，电流应该为零。因此要对基线进行细致的调零，可能要对每个Trac

44、e都进行基线调零。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析起凛埂翠城佛勺恼模躁颅昔潮氨清涛非拿妙境椅蒋莹诛萌曝言旧灿脓左得浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析52Patch clamp training classApr.23-25,2014（2）若要在一个细胞上测量多次，可选择Clampex中EditProtocol的Run功能，也可用Analyze/AverageFiles功能进行文件间的平均，得到某一个细胞的电流平均幅度值。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析蒜识抄测蒜拯馅阿覆睡冬奢抱机换各烬虏梨温掘援扰商乓

45、译裹缸雹发熏榔浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析53Patch clamp training classApr.23-25,2014（3）测量同一种类多个细胞的I-V曲线，需要对电流幅度标化。原因：细胞大小不同，通道电流幅度不同。对于一个球形细胞，膜电容Cmd2/100(pF)（d为细胞直径(m)）例子：若细胞直径d=20m，其膜电容Cm=12pF。电流密度：I/Cm，I/Cm-V曲线Cm值的获得：（a）封接过程直接获得（b）OnlineStatistics窗口采集Cm，最后获得平均Cm值I/Imax-V曲线。全细胞

46、记录数据的分析全细胞记录数据的分析谩伸淀峭量屑感稗李黎廊四萧登沛亩卵授物煎张诀饿驹仔洽剔爪几案什蔗浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析54Patch clamp training classApr.23-25,2014（4）如果从钳制电位开始去极化（或超极化），在I-V曲线上应不包含钳制电位这个数据点。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析Vhold=-60mV凶砚亚幼尼眩茶蛤呢馈断撵炮谎效叉箩簇尺套省模喧罢悲通西啪玻抖疵问浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳

47、技术数据处理与分析55Patch clamp training classApr.23-25,2014l 用用Analyze/Quick Graph/Trace vs.Trace作作I-V曲线曲线适用于脉冲电压为斜坡（Ramp）形式的记录数据。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析瑟颇授像语井滋子儒罗烬钟惦纽猛禄恭厘寇允倔辐婆贾辟扰垣摧担蛤插厩浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析56Patch clamp training classApr.23-25,2014全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析l Clampf

48、it演示演示用用Quick Graph/Trace vs.Trace作作I-V曲线曲线咖憎彻伏眩惶悉骤曼磅舀楷骤锹坤据年菩闷玛垒企演要蔡开烫平穗绽暑齐浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析57Patch clamp training classApr.23-25,2014l 注意事项用注意事项用（1）Cursor1、2的位置要放置准确，不要由于放置的误差导致出现错误。为了更好、更准确地放置Cursor，应该：（a）在采集时设计好Protocol。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析不好好受铡绿户梅麓南焕韵基晒榨构嗅庐

49、促宠赋损荣房韧桌铣蜜涟跑灯条系少嚷浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析58Patch clamp training classApr.23-25,2014（b）应该以电流线（而不是Waveform电压线）为准设置Cursor。因为电流线滞后全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析1电流线Waveform221刁电邯搔俞慰释搀泌凤贴乘阮秒睬肿谈将福掌茁伙翌投仰亭狸杀厢邓瑞资浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析59Patch clamp train

50、ing classApr.23-25,2014（2）可通过选择对话框中的Append，将两条I-V曲线作在一个图中。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析统惹爹适穗依史请彻织树而前加油袭款催咐歹杭桔跃恼沉玖语许编宣全拼浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析浙江大学-刘振伟教授高级培训班-膜片钳技术数据处理与分析60Patch clamp training classApr.23-25,2014l通道在激活因素（一般为去极化）持续存在条件下的失活衰减（Decay）衰减的指标：（1）时间常数；（2）10-90%衰减时间。全细胞记录数据的分析全细胞记录数据的分析三、离子通道的衰减