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第一部分对广谱抗癫痫药物——非尔氨酯进行了研究。首先我们采用MTT比色法，观察了非尔氨酯对谷氨酸致新生大鼠皮层神经元损伤的神经保护作用。结果显示：10μM非尔氨酯明显减轻700μM谷氨酸引起的新生大鼠皮层神经元损伤；当非尔氨酯浓度达到100μM时，其神经元存活率可达83.6±10.5％；增大浓度至1000μM后，神经元存活率无进一步改观。尔后我们采用手动膜片钳技术，在全细胞模式下记录了非尔氨酯对新生大鼠皮层神经元电压依赖性钾、钠电流的影响。结果显示：非尔氨酯对新生大鼠皮层神经元的瞬时外向钾电流(IK(A))和延迟整流钾电流(IK(DR))均成剂量依赖性的抑制作用，其中对IK(A)的半数抑制浓度(IC50)为3.3μM，对IR(DR)的IC50为8.8μM。10μM的非尔氨酯对新生大鼠皮层神经元.IK(A)的激活参数、失活时间常数、失活后再复活参数等无明显作用，但可使IK(A)半数最大稳态失活膜电位(V1/2)向超级化的方向移动约5mV(-75.9±1.0mV超极化至-80.8±2.3mV)。另一方面，10μM的非尔氨酯也显著影响新生大鼠皮层神经元IK(DR)电流的激活、失活特性。既使IK(DR)稳态激活曲线左移，半数最大稳态激活膜电位(V1/2)向超级化的方向移动约7mV(-8.8±2.9mV超极化至-15.5±5.9mV)：也使IK(DR)稳态失活曲线左移，半数最大稳态失活膜电位V1/2向超级化的方向移动约20mV(49.8±1.7mV超极化至-71.3±1.7mV)。此外，非尔氨酯对新生大鼠皮层神经元的电压依赖性钠电流(INa)也有抑制作用，其半数抑制浓度(IC50)为45.7μM。因此，我们推测非尔氨酯的抗癫痫药效与神经保护作用可能部分源于其对电压依赖性钾、钠电流的抑制作用。
第二部分报道了我们建立国内首台高通量膜片钳筛选系统，并进行了特异性钾离子通道(Kv1.5)调节剂的筛选研究。Kv1.5通道，高表达于心房肌细胞和中枢神经系统，其表达、调节、变化与房颤、房扑，以及痴呆、癫痫等神经系统疾病相关。因此，我们选用稳定表达的Kv1.5-LTK细胞株在Flyscreen8500()高通量膜片钳筛选系统上进行测试。测得经典钾通道阻断剂4-氨基吡啶(4-AP)对Kv1.5的半数抑制浓度为203±10.3μM，与文献报道一致。在此基础上，我们从特异针对Kv1.5通道设计合成的化合物库中，抽取90例进行测试，结果显示其中电流抑制率大于50％的有17例，大于60％的有10例。对后者采用荧光染料法复筛的结果基本一致；并进一步用常规膜片钳方法进行验证，结果重复较好。总结针对基于Flyscreen8500()的Kv1.5通道高通量膜片钳筛选模型的细胞封接率在63％，成功测试率约50％，提示该方法稳定、可靠，而较之常规膜片钳，高通量膜片钳筛选技术简单省时，测试结果更稳定，但目前筛选成本较高。此外，我们着重对该方法建立中的要点进行了剖析讨论。我们认为只要能注意细胞株的培养与选择，保证实验操作环境的无尘，严格按照机器操作规范，准确配制实验试剂，就能得到稳定可靠的实验结果。有鉴于此，我们相信这套国内首次建立的高通量膜片钳筛选系统，在经过适当调试后，必定能移植于其它通道亚型的筛选，因此具有广泛的应用价值。