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《山西大学》 2011年
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大鼠皮层神经细胞膜离子通道电流测量与重构

吴晋芝  
【摘要】:离子通道是镶嵌在细胞膜上的跨膜蛋白质大分子,是细胞电活动的物质基础,其基因突变和功能障碍与许多疾病的发生和发展有关,细胞膜离子通道研究目前已成为许多领域关注的热点。为了能够有效的利用膜片钳技术测量离子通道电流信号,在测量方法上还需要进一步完善和改进。为了研究离子通道的门控动力学特性,需要获得理想的单通道离子电流信号,电流的重构方法和模型有待深入研究。为了探索物理因子的生物效应,找到更为有效的刺激和诱导方式,揭示其作用规律,需要研究磁场作用下的细胞膜离子通道特性。本文在以上方面进行了较深入的研究和探索,具体完成工作如下: (1)采用急性分离方法对大鼠脑运动皮层神经元进行分离,获得了可用于膜片钳实验的状态和活性良好的神经元。 (2)研究了膜片钳原理和实验方法,采用膜片钳技术分别测量了大鼠运动皮层神经元电压门控钠离子和钾离子通道电流,并分析了离子通道电流的时间依赖性、电压依赖性以及激活特性。 (3)测量了弱磁场作用下,电压门控钠离子通道电流,分析了弱磁场作用对电压门控钠离子通道特性的影响。研究发现在弱磁场作用下,钠离子的内向电流幅值与对照组相比大大降低,说明弱磁场作用抑制了钠通道的开放。 (4)利用HMM算法对仿真的单通道离子电流信号进行恢复和参数估计,仿真结果发现,在较高的转移概率和较低信噪比(SNR5)情况下,与阈值检测法相比,HMM能较好的恢复离子电流信号。 (5)利用小波包算法对离子电流信号进行重构,该算法运行简单,收敛速度快,恢复精度高,并且对电流的突变较为敏感,在低信噪比下能够很好地满足膜片钳测量系统的要求。 本文的研究为离子通道电流检测以及通道特性分析打下了一定基础,开辟了细胞和分子层面多学科交叉的微观信息检测与处理方法,对探索离子通道结构和功能具有重要的价值和意义。
【学位授予单位】:山西大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:Q42

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【引证文献】
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1 许伟伟;经穴磁刺激系统及诱发脑电特征研究[D];山西大学;2013年
【参考文献】
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1 乔晓艳;李刚;林凌;;一种基于混合模型的离子单通道信号重构算法研究[J];电路与系统学报;2007年01期
2 虞湘宾,董涛;一种离散小波变换的快速分解和重构算法[J];东南大学学报(自然科学版);2002年04期
3 王坤卿;;HMM模型在语音识别研究中的应用[J];电脑知识与技术;2008年34期
4 林凌;贾方荣;李刚;程立君;乔晓艳;;脉冲磁场对神经元瞬时外向钾电流的影响[J];光学精密工程;2008年09期
5 ;Modeling and simulation of ion channels and action potentials in taste receptor cells[J];Science in China(Series C:Life Sciences);2009年11期
6 王新民,姚天任;基于因子分析的隐马尔可夫模型及其训练算法[J];计算机工程与应用;2004年15期
7 陈铿;韩伯棠;;有限长度信号正交小波变换的若干问题的探讨[J];计算机科学;2005年01期
8 冼广铭;曾碧卿;唐华;肖应旺;;小波包结合支持向量机的故障诊断方法[J];计算机工程;2009年04期
9 郭圣权,连晓峰;MATLAB环境下的基于HMM模型的语音识别系统[J];计算机测量与控制;2004年05期
10 曲贵波,乔爽,张德生;小波分析的应用及其MATLAB程序实现[J];交通科技与经济;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 乔晓艳;弱激光对神经元离子通道的影响及其电流检测方法[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 瞿永安;李思本;;一种精确而简便的玻璃微电极阻值测量法[J];北京生物医学工程;1989年04期
2 张宽林;;生物医学工程适用技术——表面组装技术[J];北京生物医学工程;1989年04期
3 乔元华,许传青,曾衍钧,徐小虎,于晓军,赵虎,徐虹;流动剪切力作用下细胞通透性和原癌基因的表达[J];北京生物医学工程;2004年01期
4 徐春玲;苏冠方;张文杰;牟大鹏;;骨髓间充质干细胞离子通道的表达及意义[J];吉林大学学报(医学版);2008年05期
5 丁超;李俊峡;陈会校;何振山;李洁;王洁;赵玉英;张莉;;辛伐他汀对兔急性心肌梗死后心室肌细胞L-钙离子通道电流的影响[J];白求恩军医学院学报;2008年04期
6 王成典,吴本玠;单离子通道的测定方法[J];北京医科大学学报;1987年04期
7 赵金宪;金鸿章;;基于小波包和神经网络的瓦斯传感器故障诊断[J];传感器与微系统;2010年05期
8 邢雅周,蒋文科,张梅,李铁柱;小波数字滤波器的设计及在tanδ测量中的应用[J];河北农业大学学报;2005年02期
9 白旭;孙宏利;邢妍;刘宁;;SHR大鼠心室肌细胞分离方法改进及其L-型钙电流的观察[J];东北农业大学学报;2010年03期
10 刘玲,范柳,王素春,张旭静,黄久仪,王桂清,孙继虎,王春安;川芎、当归、红花和人参萃取液对缺氧海马神经元NMDA受体的抑制[J];第二军医大学学报;2002年12期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 王逸平;;关附甲素减慢心率作用的动力学特点[A];生命科学与生物技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
2 祁小燕;张志雄;;银杏苦内酯B对豚鼠心室肌细胞延迟整流钾通道的影响[A];全国中医药科研与教学改革研讨会论文集[C];2000年
3 朱明军;王国娟;浦介麟;刘红军;王永霞;余海滨;;心悸宁浸膏粉对豚鼠单个心室肌细胞内向整流钾电流的影响[A];中国医师协会中西医结合医师分会成立大会暨第一届年会会议资料[C];2007年
4 梁日欣;;Imidazolines促胰岛素分泌作用机制的研究[A];1999中药研究论文集[C];2000年
5 肖家思;;膜片钳技术与心肌的离子通道[A];全国第五届心功能、第二届心脏学学术会议论文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵景霞;纳米氧化锌对海马神经元电生理特性的影响及对PC12细胞生物学效应的机制研究[D];南开大学;2010年
2 姚扬;蛙皮素对下丘脑和马神经元的作用研究[D];南开大学;2010年
3 代平礼;转Bt cry1Ah基因玉米对蜜蜂的安全性研究[D];中国农业科学院;2011年
4 王蓉蓉;遗传性心律失常的分子机制研究[D];北京协和医学院;2011年
5 杨志军;铁磁性平板腐蚀缺陷多通道漏磁信号的反演与重构[D];东北石油大学;2011年
6 程立君;中等强度磁场对神经元离子通道特性的影响及其机制探讨[D];天津大学;2010年
7 余薇;维拉帕米对链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响及机制[D];武汉大学;2011年
8 张威;味觉细胞传感器设计及其在味觉时空信息分析中的应用[D];浙江大学;2011年
9 余辉;多功能光寻址细胞传感器的设计及其应用的研究[D];浙江大学;2011年
10 秦瑶;CaMKⅡδ对心房肌细胞钙离子流影响的研究[D];第三军医大学;2011年
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1 赵德江;离子通道的记忆性对神经元激发参数的影响[D];湘潭大学;2010年
2 孙伟;钆对新生大鼠大脑皮层神经元钾通道的调控作用[D];泰山医学院;2010年
3 王凤;PMS肝气郁证大鼠含药血清对原代海马神经元ERβ信号通路相关蛋白表达水平的影响[D];山东中医药大学;2010年
4 沈小静;基于小波包变换和支持向量机的中医声诊客观化研究[D];华东理工大学;2011年
5 郭雄伟;基于HOS的滚动轴承故障诊断方法应用研究[D];昆明理工大学;2010年
6 孙缦利;星形胶质细胞在桶状皮层功能及可塑性中的作用[D];浙江大学;2011年
7 金艳艳;钙通道介导的小于胎龄大鼠胰岛β细胞分泌的电生理机制研究[D];浙江大学;2011年
8 肖竹;3MW风电系统变流器装置的故障诊断[D];沈阳工业大学;2011年
9 李铁;基于TMS320VC5416的磨煤机料位检测仪的研究[D];沈阳工业大学;2011年
10 汪延良;胞质Ca~(2+)参与调节拟南芥下胚轴向光弯曲机制分析[D];河南大学;2011年
【同被引文献】
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1 王修信;胡维平;杨永栩;梁冬冬;周建玲;;磁刺激8字形线圈的结构对感应电场分布影响[J];北京生物医学工程;2006年02期
2 罗敏;刘嵩;;基于Welch算法的功率谱估计的实现[J];北京工商大学学报(自然科学版);2007年03期
3 徐桂芝;张秀;杨庆新;杨硕;颜威利;;磁刺激穴位对人体神经功能调节作用[J];电工技术学报;2010年04期
4 季忠,秦树人,彭丽玲;脑电信号的现代分析方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年09期
5 乔晓艳;许伟伟;;经穴磁刺激线圈优化设计与仿真[J];测试技术学报;2012年05期
6 卢承顶;张永臣;;10年来三阴交穴针灸机理研究[J];河南中医;2012年02期
7 李怡,赵仑,邢萱,娄淑杰,何成,路长林;5Hz和20Hz磁场对中脑神经干细胞分化的影响[J];航天医学与医学工程;2002年05期
8 董婕;李路明;郝红伟;陈昭阳;;经皮穴位电刺激改善疲劳的脑电研究[J];航天医学与医学工程;2007年06期
9 李卓;高小榕;;稳态体感诱发电位的提取与分析[J];清华大学学报(自然科学版);2006年06期
10 颜卫;潘一腾;;DDS技术正弦信号发生器的实现[J];企业技术开发;2009年02期
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1 李卓;体感诱发电位的提取与分析[D];清华大学;2005年
【二级参考文献】
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1 陈岩,江基尧,潘银英,王新华,石学银;硫酸镁对大鼠脑缺血再灌注损伤后神经功能的保护作用[J];第二军医大学学报;1999年02期
2 汤韩杰;袁晓;;子波分析中尺度与波长的关系[J];电子科技大学学报;2006年01期
3 方绍武,戴蓓倩,李宵寒;一种离散隐Markov模型参数的全局优化算法[J];电路与系统学报;2000年03期
4 虞湘宾,毕光国;长序列信号快速相关及卷积的算法研究[J];电路与系统学报;2001年04期
5 李四信,覃景繁,韦岗;隐马尔可夫模型(HMM)参数迭代算法的改进[J];电路与系统学报;1998年01期
6 舒崇湘,叶本兰,程天民,萧家思;电离辐射对小鼠腹腔巨噬细胞阴离子通道活动的影响及康复新对其的作用[J];第三军医大学学报;2001年03期
7 罗二平,张峰,张建保,杨继庆,申广浩,席晓莉;低强度脉冲电磁场对小鼠血液流变学指标的影响[J];第四军医大学学报;2000年08期
8 雷革胜,万业宏,王玉英,朱俊玲,胡三觉;应用红外可视脑片膜片钳技术研究大鼠海马CA1神经元的电生理特性[J];第四军医大学学报;2004年13期
9 徐巧玲,路丽华,罗二平,申广浩,刘冬焕,化前珍,吴晓明,李丽荣;低强度脉冲电磁场对大鼠骨密度及骨形态计量学的影响[J];第四军医大学学报;2004年21期
10 龚剑平,徐嘉,Magda lena Bezanilla,Rika van Huizen ,Rechel Derin,利民;ZIP1和 ZIP2不同程度激活PKC对钾离子通道的磷酸化[J];第一军医大学学报;2000年01期
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1 闫岩,刘学宗,钮伟真;细胞离子通道电流实验数据的一种分析方法[J];首都医科大学学报;2001年03期
2 王斯刚,徐红梅,刘鲁伟,范云;心肌细胞离子通道电流及其激素调节的动力学应用研究[J];激光杂志;2002年06期
3 杨胜,刘振伟,周文霞,张永祥;白细胞介素-6对新生大鼠海马神经元电压依赖离子通道和NMDA电流的影响[J];中国应用生理学杂志;2005年01期
4 王江,张骅,邓斌;交变电场作用下细胞膜离子通道电流的趋肤效应[J];天津大学学报;2004年09期
5 鲍伟胜,刘恭鑫,杨英珍,王春雷;柯萨奇B_3病毒对心肌细胞离子通道电流的影响[J];中国应用生理学杂志;1999年03期
6 康华光;细胞电生理与膜片钳技术[J];中国医疗器械杂志;2000年03期
7 陈军;膜片钳实验技术系列讲座[J];神经解剖学杂志;1995年01期
8 张莉,张习春,高蓉,肖杭;小鼠粗线期精母细胞钙离子通道膜片箝方法的建立[J];上海实验动物科学;2002年03期
9 叶琴,瞿安连,康华光,周专;大鼠肾上腺嗜铬细胞原代培养的一种实用方法[J];华中理工大学学报;1997年06期
10 赵勇刚,王保华;生物分子结构及功能、细胞信号转导和胞间通讯过程的检测技术[J];国外医学.生物医学工程分册;2000年02期
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1 徐俊;钱令嘉;;应激对大鼠心室肌细胞L-型钙离子通道的影响及其机制探讨[A];中国生理学会第六届应用生理学委员会全国学术会议论文摘要汇编[C];2003年
2 施玉樑;白俊平;周绍慈;丁军;;重组于巨脂质体的人精子膜C1~-通透通道的膜片箝研究[A];第七届全国生物膜学术讨论会论文摘要汇编[C];1999年
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1 马丽娟;大豆异黄酮对心肌的保护作用及其机制研究[D];吉林大学;2006年
2 葛敬岩;1-磷酸鞘氨醇在急性心肌梗塞并发心律失常发生中的作用的实验研究[D];吉林大学;2005年
3 李欣;溶血磷脂酸在急性心肌梗死诱发心律失常中的作用及电生理学机制[D];吉林大学;2007年
4 李英骥;溶血磷脂酸对心肌细胞的作用及其病理生理学意义[D];吉林大学;2004年
5 张学新;尿素通道蛋白B基因敲除小鼠心脏电生理特性的改变及其机制研究[D];吉林大学;2007年
6 赵明;1-磷酸鞘氨醇在急性心肌梗死发病过程中对心肌的保护作用及其电生理机制[D];吉林大学;2007年
7 颜涛;泮库溴铵对大鼠颈上交感神经元离子通道电流的影响[D];复旦大学;2004年
8 孙凤蓬;胃酸分泌及其免疫调控机制的相关研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
9 李健;豚鼠心室肌细胞膜延迟整流钾通道电流(I_k)及L型钙通道电流(I_(Ca,L))在缺血预适应过程中的变化的实验研究[D];天津医科大学;2004年
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1 徐龙;黄体酮和5-HT对豚鼠结肠平滑肌细胞通道电流和膜电位的影响[D];武汉大学;2004年
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