【北京小鼠多通道电生理芯片电极植入术实验动物技术服务】

北京小鼠膜片钳多通道电生理芯片电极植入术LFP综合分析动物实验外包委托技术服务

膜片钳电生理芯片电极植入术LFP综合分析实验外包委托服务

电生理技术是21世纪生物技术的主要组成部分，随着中国科学研究水平的提升，电生理技术正逐渐普及，需求量明显增加。

电生理芯片电极植入术LFP综合分析实验外包委托服务内容：

1.神经干动作电位
2.诱发脑电
3.心血管活动调节及药物的影响
4.休克病理生理学及治疗学；
5.呼吸调节及药物影响
6.消化道平滑肌生理特性及药物对离体动物平滑肌的作用；
7.在位兔心脏胜利调节及离子药物的作用

8.心律失常及其药物治疗等。

大鼠小鼠进行在体多通道电极芯片植入LFP综合分析实验外包技术服务术操作过程

主要方法：将麻醉后的小鼠固定于脑立体定位仪上异氟醚维持麻醉状态。剔除头毛，暴露开窗视野，消毒后，先在双侧皮层钻两个小孔，颅骨小螺 钉固定，于小脑上钻第三个孔，以插入地线和参考线。第四个孔的中心位置海马 区从前囟沿 ML 轴双向延伸，直到足以包括硅电极或微丝电极（NeuroNexus）。缓慢将电极插入感兴趣的海马部位，最后固定电极，缝合头皮。手术结束涂抹伤口预防感染，皮下注射止痛,术后恢复 1 周。 随后应用 NeuroExplorer (Plexon,USA)系统同时记录海马不同区域的 LFP 情况；数据采集系统对交叉频率进行功率谱分析，选用 LFP 频谱信息进行频段筛选记录；最后应用 软件系统进行综合分析。

膜片钳电生理LFP综合分析技术服务

膜片钳技术是用微玻管电极(膜片电极或膜片吸管)接触细胞膜，以千兆欧姆以上的阻抗使之封接，使与电极尖开口处相接的细胞膜的小区域(膜片)与其周围在电学上分隔，在此基础上固定电位，对此膜片上或整个细胞的离子通道电流(pA级)进行监测记录的方法。

膜片钳技术应用广泛，可以记录单个细胞钠/钾/钙离子通道、可兴奋细胞的动作电位等指标，比较药物对这些指标的影响，或不同处理组之间这些指标的差异。对神经系统而言，可以制备不同脑区脑片，在神经元上记录兴奋性/抑制性突触后电流、动作电位和长时程增强/抑制等指标，进行突触连接及神经元可塑性等方面的研究。

标本制备：

1. 单细胞

培养的各种细胞株，急性分离的心肌细胞或神经元。消化后，细胞悬液加入培养皿后，细胞贴附半小时后进行电生理实验。

2. 脑片

大鼠/小鼠麻醉，断头，震动切片机切成300微米厚度的脑片。人工脑脊液孵育1小时后进行电生理实验。

电生理指标检测：

1. 显微镜下找到状态良好的细胞。

2. 玻璃电极灌注电极内液后，装入膜片钳Holder，通过微操纵器，将玻璃电极移动到细胞表面。

3. 对玻璃电极施加负压，形成高阻抗封接。

4. 继续施加负压，将封接的细胞膜吸破，形成全细胞记录模式。

5. 针对不同电生理指标，调入相应记录程序，进行记录，保存结果。

6. 结果分析及报告书写

什么是LTP?

长时程增强(Long-term potentiation，LTP)是短时间快速重复高频刺激传入神经元，突触传递效率长时程增强。存在于海马等区域，被广泛认为是学习和记忆的神经基础。

我们可以用LTP电生理研究什么？

1.LTP与行为学关系密切，是评价学习和记忆及其突触可塑性的常用电生理指标。2.LTP的改变可能会导致一些神经系统疾病，包括抑郁症、帕金森病、癫痫和神经性疼痛。LTP受损可能会对阿尔茨海默病和成瘾药物也有作用。

用在体场电位电生理手段研究脑区的优势：

如海马CA1区的场电位，是经典的神经电生理研究方法。在体海马场电位记录与离体脑片相比，优点是完整保留了海马内部结构及与周围组织的神经纤维联系，能的反应海马突触的活动及药物的真实效能。因此，在体LTP的记录比离体脑片的记录更受到重视。

在体LTP电生理记录过程

1.手术和电极位置 用乌来糖腹腔给药麻醉大鼠，将大鼠头部固定在立体定位仪上,体温维持在37℃。暴露颅骨。根据大鼠脑立体定位图谱，以Bregma作为参考点,确定刺激和记录位点。

2.电极深度的确定

缓慢、精细地调节刺激电极和记录电极的深度,直至出现合适的兴奋性突触后场电位，然后固定两电极的位置。

3.刺激强度的确定

出现合适的兴奋性突触后场电位后,不断改变刺激强度,以得出刺激一反应强度曲线,把引起较大反应的电流强度确定为合适的刺激强度。

4.场电位记录

在刺激位点，每分钟给予一个单脉冲刺，记录30min基线水平的fEPSP。

5.LTP的诱导在刺激位点，每分钟给予一个单脉冲刺激 ，记录30min基线水平的fEPSP后，用高频脉冲串进行强直刺激。然后,再以单个电脉冲刺激,每分钟刺激一次,连续记录3-6小时的fEPSP。把强直刺激后记录的斜率与强直刺激前记录的斜率进行比较,以判断LTP是否被诱导及维持。

Plexon 多通道记录系统主要是通过多通道电极阵列植入到实验动物头部，将神经元的胞外高频的动作电位信号以及记录电极所在脑区的局部场电位信号实时采集出来，通过多级脑电信号放大，把几微伏的脑电信号放大到几伏，然后经过数模转换，把信号传输到计算机中，通过软件分析所有信号，实现实时分析，为脑中群体神经元编码、存储和提取神经信息提供了时间上的同步，也反映了大脑神经网络信息处理的不同活动模式。所有放大后的脑电信号也可以被记录下来，然后通过系统中传感器得到动物体的准确空间位置，并且相关信息与脑电信息被同步后存入计算机。

应用：

1. 神经功能性研究、心理学、药理病理学以及人工智能等领域的主要研究手段。
2. 可进行长期跟踪记录大脑皮层神经元的活动，实时采集局部场电位（LFP） 、单神经元放电（spike）以及所有同步信号、时间标记信号。
3. 用神经电生理实验手段，在神经细胞水平上揭示神经元活动重要现象及规律和所对应的神经机制，建立完整的关于神经信息加工和存储的理论模型。
4. 建立疾病模型，观察记录相关的病理特征。
5. 自发放电和诱发放电等相关研究。
6. 基于实验动物的药物安全性，慢性和急性毒理学研究：安全药理学（如 CNS 毒性和 QT 间期延长）；实验进行药物测试（癫痫，阿尔茨海默氏症，疼痛，肥胖症，厌食症，心律失常等等） 。
7. 结合行为学和光遗传学的研究。

NeuroExplorer 可以做离线的数据分析，或者也可以在线的与 OmniPlex 系统或 MAP 系统一起结合使用。NeuroExplorer 现在已经是第五代版本，可以提供最完整的一套 Spike 分析方法。研究者可以从多个角度分析连续的信号数据和神经元的数量。强大的内置的脚本语言，让许多分析工作的自动化，同时其开放式的分析环境，您可以使用其他程序来扩展其功能。NeuroExplorer 可以读取多种文件格式，包括许多流行的数据采集系统，文本文件，Excel 电子表格和 MATLAB 创建的数据文件。为了帮助出示您的分析结果，NeuroExplorer 创建完全可编辑，达到出版质量的表格和图表。