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電位固定的細胞膜面積不同,，進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細胞膜或一大塊細胞膜上所有離子通道活動,。目前電壓鉗主要用于巨大細胞的全性能電流的研究，特別在分子克隆的卵母細胞表達電流的鑒定中發(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胞內(nèi)插入兩個電極,，對細胞損傷很大，在小細胞如元,，就難以實現(xiàn),，又因細胞形態(tài)復(fù)雜，很難保持細胞膜各處生物特性的一致,。浸溶細胞溶液和微電極玻璃管內(nèi)的填充液成分對全細胞膜片鉗記錄也是很重要的內(nèi)容,。德國腦片膜片鉗細胞功能特性

現(xiàn)在這塊全新的芯片被放置在了跟前置放大器大小類似的小盒子中，便成就了這款全球較小的膜片鉗放大器ePatch,。體積大幅縮減只是一個表面,，由于細胞電信號在被電極記錄到后，直接進入了芯片,，以較短的路徑直接從模擬信號轉(zhuǎn)變成了數(shù)字信號,，在很大程度上減少了環(huán)境及電路噪音對信號的影響，所以這款放大器便可以輕易獲取非常高質(zhì)量且穩(wěn)定的電生理信號,。ePatch體積只為42*18*78mm,，重量200g，整套設(shè)備的大小只相當于傳統(tǒng)膜片鉗設(shè)備的前置放大器,，可以輕松地放入衣服口袋,。用USB接口連接電腦后即可使用，無需額外電源,，連接和使用都極為簡便,。沒有了占地方的放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及相互連接的眾多電線,，電源線等等,，我們的膜片鉗又進一步減小了體積。德國腦片膜片鉗細胞功能特性早期的研究多使用雙電極電壓鉗技術(shù)作細胞內(nèi)電活動的記錄,。

電壓鉗的原理∶用兩根前列直徑0.5um的電極插入細胞內(nèi),，一根電極用作記錄電極以記錄跨膜電位,，用另一根電極作為電流注入電極，以固定膜電位,。從而實現(xiàn)固定膜電位的同時記錄膜電流,。電位記錄電極引導(dǎo)的膜電位（Vm）輸入電壓鉗放大器的負輸入端，而人為控制的指令電位（Vc）輸入正輸入端,，放大器的正負輸入端子等電位,，向正輸入端子施加指令電位（Vc）時，經(jīng)過短路負端子可使膜片等電較,，即Vm=Vc,，從而達到電位鉗制的目的，并可維持一定的時間,。Vc的不同變化將導(dǎo)致Vm的變化,，從而引起細胞膜上電壓依賴性離子通道的開放，通道開放引起的離子流反過來又引起Vm的變化,，致使Vm≠Vc,，Vc與Vm的任何差值都會導(dǎo)致放大器有電壓輸出，將相反極性的電流注入細胞,，以使Vc=Vm,，注入電流的大小與跨膜離子流相等，但方向相反,。因而注入的電流被認為是標本興奮時的跨膜電流值（通道電流）,。

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。(1)細胞吸附膜片(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胞膜表面上,，形成高阻封接,，在細胞膜表面隔離出一小片膜，既而通過微管電極對膜片進行電壓鉗制,，分辨測量膜電流,，稱為細胞貼附膜片。由于不破壞細胞的完整性,，這種方式又稱為細胞膜上的膜片記錄,。此時跨膜電位由玻管固定電位和細胞電位決定。因此,，為測定膜片兩側(cè)的電位,，需測定細胞膜電位并從該電位減去玻管電位。從膜片的通道活動看，這種形式的膜片是極穩(wěn)定的,，因細胞骨架及有關(guān)代謝過程是完整的,，所受的干擾小。離子通道的近代觀念源于Hodgkin,、Huxley,、Katz等人在20世紀30—50年代的開創(chuàng)性研究。

高阻封接技術(shù)還明顯降低了電流記錄的背景噪聲,，從而戲劇性地提高了時間,、空間及電流分辨率，如時間分辨率可達10μs,、空間分辨率可達1平方微米及電流分辨率可達10-12A,。影響電流記錄分辨率的背景噪聲除了來自于膜片鉗放大器本身外，較主要還是信號源的熱噪聲,。信號源如同一個簡單的電阻，其熱噪聲為σn=4Kt△f/R式中σn為電流的均方差根,，K為波爾茲曼常數(shù),，t為溫度，△f為測量帶寬,，R為電阻值,。可見,，要得到低噪聲的電流記錄,，信號源的內(nèi)阻必需非常高。如在1kHz帶寬,，10%精度的條件下,，記錄1pA的電流，信號源內(nèi)阻應(yīng)為2GΩ以上,。電壓鉗技術(shù)只能測量內(nèi)阻通常達100kΩ～50MΩ的大細胞的電流,，從而不能用常規(guī)的技術(shù)和制備達到所要求的分辨率。了解離子通道的功能以及結(jié)構(gòu)的關(guān)系對于從分子水平深入探討某些疾病措施等均具有十分重要的理論和實際意義,。芬蘭可升級膜片鉗專題

而由通道蛋白介導(dǎo)的膜電導(dǎo)構(gòu)成了膜反應(yīng)的主動成分,，它的電流電壓關(guān)系是非線性的。德國腦片膜片鉗細胞功能特性

把膜電位鉗位電壓調(diào)到-80--100mV,，再用鉗位放大器的控制鍵把全細胞瞬態(tài)充電電流調(diào)定至零位（EPC-10的控制鍵稱為C-slow和C-series;Axopatch200標為全細胞電容和系列電阻）,。寫下細胞的電容值Cc和未補整的系列電阻值Rs，用于消除全細胞瞬態(tài)電流,，計算鉗位的固定時間（即RsCc）,，然啟根據(jù)歐姆定律從測定脈沖電流的振幅算出細胞的電阻RC。緩慢調(diào)節(jié)Rs旋鈕注意測定脈沖反應(yīng)的變化,，逐漸增加補整的比例,。如果RS補整非常接近振蕩的閾值,，RS或Cc的微細變化都會達到震蕩的閾值，產(chǎn)生電壓的振蕩而使細胞受損,。因此應(yīng)當在RS補整水平寫不穩(wěn)定閾值之間留有10%-20%的余地為安全,。準備資料收集和脈沖序列的測定。德國腦片膜片鉗細胞功能特性

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