1976年德國馬普生物物理化學(xué)研究所Neher和Sakmann在青蛙肌細(xì)胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,，記錄到ACh啟動的單通道離子電流，從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù),。1980年Sigworth等在記錄電極內(nèi)施加5-50cmH2O的負(fù)壓吸引,，得到10-100GΩ的高阻封接（Giga-seal），明顯降低了記錄時的噪聲實現(xiàn)了單根電極既鉗制膜片電位又記錄單通道電流的突破,。1981年Hamill和Neher等對該技術(shù)進行了改進,，引進了膜片游離技術(shù)和全細(xì)胞記錄技術(shù)，從而使該技術(shù)更趨完善,，具有1pA的電流靈敏度,、1μm的空間分辨率和10μs的時間分辨率。1983年10月,，《Single-ChannelRecording》一書問世,，奠定了膜片鉗技術(shù)的里程碑。Sakmann和Neher也因其杰出的工作和突出貢獻，榮獲1991年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎,。在青蛙肌細(xì)胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,，記錄到ACh啟動的單通道離子電流，從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù),。進口全自動膜片鉗細(xì)胞功能特性

80年代初發(fā)展起來的膜片鉗技術(shù)(patchclamptechnique)為了解生物膜離子單通道的門控動力學(xué)特征及通透性,、選擇性膜信息提供了直接的手段。該技術(shù)的興起與應(yīng)用,，使人們不僅對生物體的電現(xiàn)象和其他生命現(xiàn)象更進一步的了解,，而且對于疾病和藥物作用的認(rèn)識也不斷的更新，同時還形成了許多病因?qū)W與藥理學(xué)方面的新觀點,。膜片鉗技術(shù)是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜單一的或多個的離子通道分子活動的技術(shù),。它和基因克隆技術(shù)（genecloning）并架齊驅(qū)，給生命科學(xué)研究帶來了巨大的前進動力,。美國膜片鉗細(xì)胞功能特性在細(xì)胞膜的電學(xué)模型中,，膜電容和膜電導(dǎo)構(gòu)成了一個并聯(lián)回路。

Flip-Tip翻轉(zhuǎn)技術(shù),、將一定密度的細(xì)胞懸液灌注在玻璃電極中,，下降到電極前列的單個細(xì)胞通過在電極外施加負(fù)壓可以與玻璃電極前列形成穩(wěn)定的高阻封接,，打破露在玻璃電極前列開口外的細(xì)胞膜就形成了全細(xì)胞記錄模式,。德國Flyion公司的Flyscreen8500系統(tǒng)采用的就是這一技術(shù)，其通量比較高為6,，即一次可同時記錄6個細(xì)胞,。它的***特點是∶（1）仍然采用玻璃毛坯作為電極（2）藥物施加微量、快速,。SealChip技術(shù);完全摒棄了玻璃電極,，而是采用SealChip平面電極芯片一定密度的細(xì)胞懸液灌注在芯片上面，隨機下降到芯片上約1-2μm的孔上并在自動負(fù)壓的吸引下形成高阻封接,，打破孔下面的細(xì)胞膜形成全細(xì)胞記錄模式,。采用這一技術(shù)的美國Axon（MDS）公司的PatchXpress7000A系統(tǒng)是高通量全自動膜片鉗技術(shù)的典范，是離子通道藥物研發(fā)的**性工具,，在國外實驗室和制藥廠***用于hERG通道藥理學(xué)的研究,。其通量比較高為16，即一次可同時記錄16個細(xì)胞同時,，其藥物施加微量,、快速，不僅用于藥物篩選,，還大量用于離子通道的基礎(chǔ)研究,。

細(xì)胞是動物和人體的基本組成單元，細(xì)胞與細(xì)胞內(nèi)的通信,是依靠其膜上的離子通道進行的，離子和離子通道是細(xì)胞興奮的基礎(chǔ),，亦即產(chǎn)生生物電信號的基礎(chǔ),，生物電信號通常用電學(xué)或電子學(xué)方法進行測量。由此形成了一門細(xì)胞學(xué)科———電生理學(xué)（electrophysiology）,，即是用電生理的方法來記錄和分析細(xì)胞產(chǎn)生電的大小和規(guī)律的科學(xué),。早期的研究多使用雙電極電壓鉗技術(shù)作細(xì)胞內(nèi)電活動的記錄。現(xiàn)代膜片鉗技術(shù)是在電壓鉗技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,。膜片鉗80%的工夫在于刺備細(xì)胞,。

電壓鉗的原理∶用兩根前列直徑0.5um的電極插入細(xì)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(fù)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(fù)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(fù)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(xì)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(xì)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(rèn)為是標(biāo)本興奮時的跨膜電流值（通道電流）,。對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。芬蘭單通道膜片鉗研究

Neher創(chuàng)膜片鉗的膜電容檢測與碳纖電極電化學(xué)檢測聯(lián)合運用的技術(shù),。進口全自動膜片鉗細(xì)胞功能特性

膜片鉗技術(shù)的發(fā)展∶全自動膜片鉗技術(shù)（Automated patch clamp technique）的出現(xiàn)標(biāo)志著膜片鉗技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個嶄新階段,，從這個意義上說，前面所講的膜片鉗技術(shù)我們稱之為傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)（ Traditional patch clamp technique）,，傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)每次只能記錄一個細(xì)胞（或一對細(xì)胞）,，對實驗人員來說是一項耗時耗力的工作,，不適合在藥物開發(fā)初期和中期進行大量化合物的篩選，也不適合需要記錄火量細(xì)胞的基礎(chǔ)實驗研究,。全自動膜片鉗技術(shù)的出現(xiàn)在很大程度上解決了這些問題,，它不僅通量高，一次能記錄幾個甚至幾十個細(xì)胞,，而且從找細(xì)胞,、形成封接、破膜等整個實驗操作實現(xiàn)了自動化,，免除了這些操作的復(fù)雜與困難,。這兩個優(yōu)點使得膜片鉗技術(shù)的工作效率提高了!全自動膜片鉗技術(shù)采用的標(biāo)本必須是懸浮細(xì)胞，像腦片這類標(biāo)本無法采用,。此外,，全自動膜片鉗技術(shù)只能進行全細(xì)胞記錄模式、穿孔膜片鉗記錄模式以及細(xì)胞貼附式單通道記錄模式,，而不能進行其他模式的記錄,。進口全自動膜片鉗細(xì)胞功能特性

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