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申请/专利权人：天津工业大学

摘要：本申请公开了三种磁刺激频率对海马Schaffer‑CA1侧枝神经元离子通道电活动影响规律的分析方法，采用自制的亚毫米尺寸微磁刺激装置，在1mT的磁场强度下，选取15Hz、3kHz和70kHz三种不同的磁场频率，靶向磁刺激海马CA1区上游的CA3区神经元，采用膜片钳技术，研究了三种不同磁刺激频率对海马Schaffer‑CA1侧枝神经元钠离子通道电流INa和瞬时外向钾离子通道电流IA的影响规律。实验结果表明，15Hz磁刺激会抑制钠离子通道激活速率，3kHz和70kHz磁刺激会促进钠离子通道的激活速率，三种不同频率磁刺激对瞬时外向钾离子通道的激活和失活作用结果与钠通道作用结果相反。

主权项：1.三种磁刺激频率对海马Schaffer-CA1侧枝神经元离子通道电活动影响规律的分析方法，其特征在于：第1步、在刺激装置上，采用亚毫米尺寸微磁刺激装置，其前端磁刺激微线圈选择的电感器型号为LQP02TN33NH02D，该电感器直流电阻值为6.5Ω，电感值为33nH，长宽高尺寸为0.4mm×0.2mm×0.2mm；该装置采用柔性电路板工艺加工，将电感器焊接到柔性电路板的最前端，易于实现对神经元的靶向磁刺激，电路板后端设计了线对线的连接器，便于连接到外部驱动电路；该装置在实验过程中需要将磁刺激微线圈浸入到人工脑脊液中，因此，在微线圈上包裹了5μm厚的聚对二甲苯-C，防止微线圈在通电过程中短路，且降低了脑组织对微线圈的排异反应，每次实验前后都会进行防水测试，以验证微线圈是否存在电流泄漏；第2步、在磁刺激参数选择上，磁刺激频率从低到高分别选择15Hz、3kHz和70kHz三种，三种频率下的磁场强度都选择1mT，靶向磁刺激海马CA1区上游的CA3区神经元2min后，采用膜片钳技术记录了三种磁刺激频率对海马Schaffer-CA1侧枝神经元钠离子通道电流INa和瞬时外向钾离子通道电流IA的电活动，整个实验分为对照组、假暴露组、15Hz实验组、3kHz实验组和70kHz实验组，每组实验记录5个活性较好的锥体神经元；第3步、钠离子通道电生理实验结果表明，15Hz磁刺激抑制了INa百分比为6.98％，3kHz提高INa百分比约为22.95％，70kHz提高INa百分比约为43.10％；钠通道的半数激活电压V12，单位为mV：对照组为-33.636±2.271，假暴露组为-33.738±1.276，15Hz实验组为-30.063±0.686，3kHz实验组为-35.644±1.099，70kHz实验组为-40.236±1.311；钠激活曲线的斜率因子k：对照组为6.810±1.237，假暴露组为6.805±1.306，15Hz实验组为7.021±0.748，3kHz实验组为7.711±0.706，70kHz实验组为8.971±1.351；15HZ磁刺激后，V12和k值升高，通道的转换速率降低，抑制了钠离子通道的激活，3kHz和70kHz磁刺激V12降低，k值升高，激活曲线左移，促进了钠离子通道的激活；第4步、瞬时外向钾离子通道电生理实验结果表明，15Hz磁刺激促进了IA百分比为36.14％，3kHz抑制了IA百分比约为28.65％，70kHz抑制了IA百分比约为40.53％，瞬时外向钾离子通道V12，单位为mV：对照组为-5.679±1.149，假暴露组为-5.322±1.389，15Hz实验组为-31.584±1.681，3kHz实验组为-0.474±2.446，70kHz实验组为16.410±1.993；瞬时外向钾激活曲线的斜率因子k：对照组为10.719±0.627，假暴露组为10.869±0.979，15Hz实验组为9.616±1.979，3kHz实验组为11.770±1.240，70kHz实验组为9.748±1.099；15Hz磁刺激后，V12和k值降低，激活曲线左移，通道的转换速率提高，促进了瞬时外向钾离子通道的激活，3kHz和70kHz磁刺激后，V12升高，k值无显著差异，激活曲线右移，降低了通道的转换速率，抑制了瞬时外向钾离子通道的激活。

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百度查询： 天津工业大学 三种磁刺激频率对海马Schaffer-CA1侧枝神经元离子通道电活动影响规律的分析方法