关注公众号

关注公众号

手机扫码查看

手机查看

喜欢作者

打赏方式

微信支付微信支付
支付宝支付支付宝支付
×

膜片钳系统的电学噪声、机械震动、机械漂移的分...(三)

2020.7.27

2.4 讨论

在做局部屏蔽时,要注意避免出现多点接地。但在实际操作中,常常由于不清楚仪器内部的接地电路而导致多点接地。例如BNC的屏蔽层通常和仪器信号地互通,而不同仪器的信号地可能被连接在分离的电源地上。如果断开BNC屏蔽层或者断开某些电源地线,就可能消除环路。

在膜片钳系统中“接地端子”可以分成两种:一种是信号地(Signal GND):这一般由放大器提供,是放大器信号的0V参考点。另一种机箱地(Chassis GND):一般与整个机箱导通;有些设备上往往没有预先设置好的机箱地,这时可以选择机箱上某个裸露金属部分例如螺丝做接点。机箱地一般与三芯插座的“电源安全接地”互通。如果交流供电系统的“电源安全接地”是接大地的,则整个机箱也就接大地了。我们强调必须要检查供电系统的“安全地线”是否真正的接了大地。因为我们发现有些实验室的“电源安全接地”是悬空的,其他房间的强电设备如果也使用此悬空的“电源安全接地”,一旦强电设备漏电,就会对所有使用这个“安全地”的设备造成威胁。

3. 机械干扰分析及处理  

在膜片钳系统中,导致电极尖端的机械震动和漂移是两种主要的机械干扰。

3.1 隔离系统震动  

震动会直接导致封接失败和记录错误。引起震动或晃动主要是来自地面的垂直震动、空气流动和声波振动。具有良好缓冲性能的防震台可以有效隔离来自地面的垂直震动[2]。对于防震台上方的各种震动波动干扰,可以在屏蔽笼内部使用一层丙烯酸塑料环绕以阻断空气流动,并用填充泡末塑料,以消除声音振动的影响。如果实验室在地下室,或者选择半夜做实验,可以避免白天的许多震动来源。

3.2 防止系统漂移  

在膜片钳实验中使用的记录微操必须坚固紧凑,其移动部分(包括微操、夹持器、电极尖端、chamber中的细胞)应尽可能短。微操应最好直接安装在显微镜加宽平台上。放大器探头应直接固定在微操上,要极力避免头重脚轻的结构,防止产生惯性震颤。美国Burleigh公司PCS5000/6000系列压电晶体微操和Sutter公司MP285系列马达微操性能都非常优良。而液压驱动的微操则由于液体的膨胀系数的缘故更容易发生漂移。在实验中,震动干扰往往容易察觉到并能及时消除。而对缓慢的电极尖端的漂移,则困难得多,往往要花很长时间来观察和判断[9]。漂移可定义为电极尖端相对细胞的移动,在高放大倍数物镜和CCD监视系统中可以观察到。引起电极漂移的原因可以是电极、探头、夹持器、微操、固定装置、显微镜体、显微镜平台,甚至细胞样本。一旦观察到漂移,需要反复观察判断,以定位漂移原因。根据我们对PCS5000和MP285微操的分析和实际使用经验,一般可按如下优先顺序检查:

3.2.1 检查温度变化情况和使用的材料。

温度是引起漂移的一个重要原因。例如将手掌靠近探头夹持器,手掌的温度就足以产生明显的漂移。因此我们要使系统避开例如空调出风口、窗户、日照,以及其他任何冷热源,使温度变化尽可能小。并且在与电极尖端位置有关的机械连接范围内避免使用温度敏感材料例如聚合材料。(部分物质的膨胀系数:石英玻璃0.56,硅酸盐玻璃3.2,不锈钢12,铝22)。石英玻璃的热稳定性最好[11]。铝也不错,它有高热导率,能快速散热。当使用同一种材料时,缓慢温度变化造成的膨胀是一致的,不至于产生明显的漂移。但在某些极端敏感的情况下,甚至需要用反光塑料来隔离实验人员的体温对系统的影响。

推荐
关闭