電壓鉗技術,，是20世紀初由Cole發(fā)明，Hodgkin和Huxley完善,，其設計的主要目的是為了證明動作電位的產(chǎn)生機制,，即動作電位的峰電位是由于膜對鈉的通透性發(fā)生了一過性的增大過程。但當時沒有直接測定膜通透性的方法,，于是就用膜對某種離子的電導來**該種離子的通透性,，膜電導測定的依據(jù)是電學中的歐姆定律，如膜的Na電導GNa與電化學驅(qū)動力（Em-ENa）和膜電流INa的關系GNa=INa/（Em-ENa）.因此可通過測量膜電流,，再利用歐姆定律來計算膜電導,，但是，利用膜電流來計算膜電導時,，記錄膜電流期間的膜電位必須保持不變,，否則膜電流的變化就不能**膜電導的變化。這一條件是利用電壓鉗技術實現(xiàn)的,。下張幻燈中的右邊兩張圖是Hodgkin和Huxley在半個世紀以前利用電壓鉗記錄的搶烏賊的動作電位和動作電位過程中的膜電流的變化圖,，他們的實驗***證明參與動作電位的離子流由Na，k,，漏（Cl）三種成分組成,。并對這些離子流進行了定量分析。這一技術對闡明動作電位的本質(zhì)和離子通道的的研究做出了極大的貢獻,。膜片鉗技術,，助您洞悉生命科學的微觀世界！德國腦片膜片鉗研究

不同的全自動膜片鉗技術所采用的原理如PopulationPatchClamp技術∶同SealChip技術一樣,，完全摒齊了玻璃電極,，而是采用PatchPlate平面電極芯片。該芯片含有多個小室，每個小室中含有很多1-2μm的封接孔,。在記錄時,，每個小室中封接成功的細胞|數(shù)目較多，獲得的記錄是這些細胞通道電流的平均值,。因此,，不同小室其通道電流的一致性非常好，變異系數(shù)很小,。美國Axon（MDS）公司采用這一技術研發(fā)出了全自動高通量的lonWorksQuattro系統(tǒng),，成為藥物初期篩選的金標準滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結果,專業(yè)團隊,7*39小時隨時人工在線咨詢.德國高通量全自動膜片鉗電生理技術膜片鉗80%的工夫在于刺備細胞。

膜片鉗技術本質(zhì)上也屬于電壓鉗范疇,，兩者的區(qū)別關鍵在于：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)揮著其他技術不能替代的作用,。該技術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)復雜,，很難保持細胞膜各處生物特性的一致,。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結果,專業(yè)團隊,7*49小時隨時人工在線咨詢.

膜片鉗在通道研究中起著重要的作用。膜片鉗技術可以直接觀察和區(qū)分單個離子通道電流及其開閉時間,，區(qū)分離子通道的離子選擇性,，同時發(fā)現(xiàn)新的離子通道和亞型，在記錄單細胞電流和全細胞電流的基礎上,，進一步計算細胞膜上的通道數(shù)和開放概率,。也可用于研究某些細胞內(nèi)或細胞外物質(zhì)對離子通道的開閉和通道電流的影響。同時用于研究細胞信號的跨膜轉(zhuǎn)導和細胞分泌機制,。結合分子克隆和定點突變技術,，膜片鉗技術可用于研究離子通道的分子結構與生物學功能的關系。膜片鉗技術也可用于分析藥物對其靶受體的作用位點,。例如,，神經(jīng)元煙堿受體是配體門控離子通道，膜片鉗全細胞記錄技術可以通過記錄煙堿誘發(fā)電流，直接反映神經(jīng)元煙堿受體活動的全過程,，包括受體與其激動劑和拮抗劑的親和力,、離子通道開閉的動態(tài)特征、受體的***等,。用膜片鉗全細胞記錄技術觀察拮抗劑對煙堿受體興奮的量效曲線的影響,，以確定其作用的動態(tài)特征。然后根據(jù)拮抗劑對受體***的影響分析,，拮抗劑的作用是否是電壓依賴性和使用依賴性的,，我們可以從功能上區(qū)分拮抗劑對煙堿受體的不同作用位點，即判斷拮抗劑是作用于受體的激動劑識別位點,、離子通道還是其他變構位點,。一些學者建立了組織切片膜片鉗技術（Slicepatch），就能在哺乳動物腦片制備上做全細胞記錄,。

這一設計模式似乎幾十年都沒有改變過,，作為一個有著近20年膜片鉗經(jīng)驗的科研工作者，記得自己進入實驗室次看到的放大器就差不多是這樣,，也不覺得還會有什么變化,。直到筆者在19年訪問歐洲的一個同樣做電生理的實驗室的時候，發(fā)現(xiàn)了這樣一款獨特的放大器,，讓筆者眼前一亮,，這款放大器從前置放大器出來的線竟然就直接連接在了電腦上，當筆者問他們放大器和數(shù)模呢,？他們說,，你看到的就是全部了，所以的部件都包含在了這個前置放大器中,。滔博生物TOP-Bright專注基于多種離子通道靶點的化合物體外篩選,服務于全球藥企的膜片鉗公司,快速獲得實驗結果,專業(yè)團隊,7*63小時隨時人工在線咨詢.膜片鉗放大器系統(tǒng)（以下簡稱IPA系統(tǒng)）是高度自動化的膜片鉗放大器系統(tǒng),，所有的功能均通過計算機軟件完成。德國高通量全自動膜片鉗電生理技術

這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細胞膜單一的或多個的離子通道分子活動的技術,。德國腦片膜片鉗研究

1937年,，Hodgkin和Huxley在烏賊巨大神經(jīng)軸突細胞內(nèi)實現(xiàn)細胞內(nèi)電記錄，獲1963年Nobel獎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。玻璃微電極的應用使的電生理研究進行了重命性的變化,。Voltageclamp（電壓鉗技術）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（膜離子學說）,，是近代興奮學說的基石。1948年，Katz利用細胞內(nèi)微電極技術記錄到了終板電位;1969年,，又證實N—M接觸后的Ach以"量子式"釋放,，獲1976年Nobel獎。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。德國腦片膜片鉗研究