高阻封接問題的解決不僅改善了電流記錄性能,，還隨之出現(xiàn)了研究通道電流的多種膜片鉗方式。根據(jù)不同的研究目的,，可制成不同的膜片構(gòu)型,。細(xì)胞吸附膜片(cell-attachedpatch)將兩次拉制后經(jīng)加熱拋光的微管電極置于清潔的細(xì)胞膜表面上，形成高阻封接,，在細(xì)胞膜表面隔離出一小片膜,，既而通過微管電極對(duì)膜片進(jìn)行電壓鉗制，分辨測(cè)量膜電流,，稱為細(xì)胞貼附膜片,。由于不破壞細(xì)胞的完整性，這種方式又稱為細(xì)胞膜上的膜片記錄,。此時(shí)跨膜電位由玻管固定電位和細(xì)胞電位決定,。因此，為測(cè)定膜片兩側(cè)的電位,，需測(cè)定細(xì)胞膜電位并從該電位減去玻管電位,。從膜片的通道活動(dòng)看，這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,，因細(xì)胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,，所受的干擾小。對(duì)離子通道功能的研究,，主要采用記錄離子通道電流來間接反映離子通道功能,。美國全細(xì)胞膜片鉗蛋白質(zhì)分子水平

內(nèi)面向外膜片(inside-outpatch)高阻封接形成后，在將微管電極輕輕提起,，使其與細(xì)胞分離,，電極端形成密封小泡，在空氣中短暫暴露幾秒鐘后,，小泡破裂再回到溶液中就得到“內(nèi)面向外”膜片,。此時(shí)膜片兩側(cè)的膜電位由固定電位和電壓脈沖控制。浴槽電位是地電位，膜電位等于玻管電位的負(fù)值,。如放大器的電流監(jiān)視器輸出是非反向的，則輸出將與膜電流(Im)的負(fù)值相等,。外面向外膜片(out-sidepatch)高阻封接形成后,，繼續(xù)以負(fù)壓抽吸，膜片破裂再將玻管慢慢地從細(xì)胞表面垂直地提起,，斷端游離部分自行融合成脂質(zhì)雙層,，此時(shí)高阻封接仍然存在。而膜外側(cè)面接觸浴槽液,。這種膜片形式應(yīng)測(cè)膜片電阻,，并消除漏電流和電容電流。整個(gè)過程要當(dāng)心是否形成囊泡,。如果浴槽保持地電位水平,，膜電位即與玻管電位相等。如放大器是非反向的,，放大器的輸出將與Im值相等,。日本膜片鉗單細(xì)胞膜電導(dǎo)測(cè)定的依據(jù)是電學(xué)中的歐姆定律。

1937年,，Hodgkin和Huxley在烏賊巨大神經(jīng)軸突細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)電記錄,，獲1963年Nobel獎(jiǎng)1946年，凌寧和Gerard創(chuàng)造拉制出前列直徑小于1μm的玻璃微電極,，并記錄了骨骼肌的電活動(dòng),。玻璃微電極的應(yīng)用使的電生理研究進(jìn)行了重命性的變化。Voltageclamp（電壓鉗技術(shù)）由Cole和Marmont發(fā)明,，并很快由Hodgkin和Huxley完善,，真正開始了定量研究，建立了H一H模型（膜離子學(xué)說）,，是近代興奮學(xué)說的基石,。1948年，Katz利用細(xì)胞內(nèi)微電極技術(shù)記錄到了終板電位;1969年,，又證實(shí)N—M接觸后的Ach以"量子式"釋放,，獲1976年Nobel獎(jiǎng)。1976年,，德國的Neher和Sakmann發(fā)明PatchClamp（膜片鉗）,。并在蛙橫紋肌終板部位記錄到乙酰膽堿引起的通道電流。

 膜片鉗技術(shù)本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇,，兩者的區(qū)別關(guān)鍵在于：①膜電位固定的方法不同,；②電位固定的細(xì)胞膜面積不同，進(jìn)而所研究的離子通道數(shù)目不同,。電壓鉗技術(shù)主要是通過保持細(xì)胞跨膜電位不變,，并迅速控制其數(shù)值,，以觀察在不同膜電位條件下膜電流情況。因此只能用來研究整個(gè)細(xì)胞膜或一大塊細(xì)胞膜上所有離子通道活動(dòng),。目前電壓鉗主要用于巨大細(xì)胞的全性能電流的研究,，特別在分子克隆的卵母細(xì)胞表達(dá)電流的鑒定中發(fā)揮著其他技術(shù)不能替代的作用。該技術(shù)的主要缺陷是必須在細(xì)胞內(nèi)插入兩個(gè)電極,，對(duì)細(xì)胞損傷很大,，在小細(xì)胞如元，就難以實(shí)現(xiàn),，又因細(xì)胞形態(tài)復(fù)雜,，很難保持細(xì)胞膜各處生物特性的一致。維持細(xì)胞正常形態(tài)和功能完整性,。

過去認(rèn)為,，膜片鉗只能在培養(yǎng)細(xì)胞或酶解的細(xì)胞上進(jìn)行，這樣得到的細(xì)胞膜表面比較光滑,，才能夠形成高阻封接,，但缺點(diǎn)是組織的正常三維結(jié)構(gòu)被破壞，并且對(duì)神經(jīng)中樞內(nèi)突觸特有的傳遞機(jī)能的研究無法展開,。于是,，一些學(xué)者建立了組織切片膜片鉗技術(shù)（Slicepatch），就能在哺乳動(dòng)物腦片制備上做全細(xì)胞記錄,。1992年,，在腦片膜片鉗技術(shù)上，美國Ferster實(shí)驗(yàn)室報(bào)道在在體貓的視皮層用膜片鉗全細(xì)胞記錄研究了視刺激誘發(fā)的興奮性和***性突觸后電位相互影響及節(jié)律性膜電位的變化規(guī)律,。1993年,，德國的Dodt和Sakmann合作，利用紅外電視顯微鏡監(jiān)視,，使得膜片鉗記錄不但能夠在神經(jīng)元胞體及其樹突上進(jìn)行,，而且可同時(shí)在這兩個(gè)不同的部位作膜片鉗記錄。在膜電位改變時(shí),，在電場(chǎng)的作用下,，重新分布導(dǎo)致通道的關(guān)閉，同時(shí)有電荷移動(dòng),，稱為門控電流,。進(jìn)口細(xì)胞膜片鉗電生理技術(shù)

膜片鉗技術(shù)原理膜片鉗技術(shù)是用玻璃微電極接觸細(xì)胞，形成吉?dú)W姆（GΩ）阻抗,。美國全細(xì)胞膜片鉗蛋白質(zhì)分子水平

膜片鉗技術(shù)是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域非常重要的一項(xiàng)技術(shù),，1976年由國馬普生物物理研究所Neher和Sakmann發(fā)明，從而在活細(xì)胞上記錄到單個(gè)離子通道的電流。近半個(gè)世紀(jì)來,，膜片鉗技術(shù)已經(jīng)成為神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域較常用也是較實(shí)用的技術(shù)之一,，具有極大的精確性和靈活性，能夠揭示離子通道,，單細(xì)胞突觸反應(yīng),，及神經(jīng)環(huán)路連接等多層次的電生理特性。做過膜片鉗的人都知道,，膜片鉗的信號(hào)采集設(shè)備一般由前置放大器，放大器,，模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成,，神經(jīng)元電信號(hào)先通過前置放大器（headstage）初步放大，后傳輸入放大器進(jìn)一步放大,，再傳入模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),，后被計(jì)算機(jī)采集。下圖顯示的是我們較常使用的AXON和HEKA膜片鉗的一個(gè)信號(hào)傳輸路徑,。美國全細(xì)胞膜片鉗蛋白質(zhì)分子水平

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