電壓鉗技術(shù),，是20世紀(jì)初由Cole發(fā)明，Hodgkin和Huxley完善,，其設(shè)計(jì)的主要目的是為了證明動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制,，即動(dòng)作電位的峰電位是由于膜對(duì)鈉的通透性發(fā)生了一過性的增大過程。但當(dāng)時(shí)沒有直接測(cè)定膜通透性的方法,，于是就用膜對(duì)某種離子的電導(dǎo)來**該種離子的通透性,，膜電導(dǎo)測(cè)定的依據(jù)是電學(xué)中的歐姆定律，如膜的Na電導(dǎo)GNa與電化學(xué)驅(qū)動(dòng)力（Em-ENa）和膜電流INa的關(guān)系GNa=INa/（Em-ENa）.因此可通過測(cè)量膜電流,，再利用歐姆定律來計(jì)算膜電導(dǎo),，但是，利用膜電流來計(jì)算膜電導(dǎo)時(shí),，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(dǎo)的變化。這一條件是利用電壓鉗技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,。下張幻燈中的右邊兩張圖是Hodgkin和Huxley在半個(gè)世紀(jì)以前利用電壓鉗記錄的搶烏賊的動(dòng)作電位和動(dòng)作電位過程中的膜電流的變化圖,，他們的實(shí)驗(yàn)***證明參與動(dòng)作電位的離子流由Na，k,，漏（Cl）三種成分組成,。并對(duì)這些離子流進(jìn)行了定量分析。這一技術(shù)對(duì)闡明動(dòng)作電位的本質(zhì)和離子通道的的研究做出了極大的貢獻(xiàn),。由于電極前列與細(xì)胞膜的高阻封接,，在電極前列籠罩下的那片膜事實(shí)上與膜的其他部分從電學(xué)上隔離。德國雙分子層膜片鉗單細(xì)胞

在心血管藥理研究中的應(yīng)用,，隨著膜片鉗技術(shù)在心血管方面的廣泛應(yīng)用,，對(duì)血管疾病和藥物作用的認(rèn)識(shí)不僅得到了不斷更新，而且在其病因?qū)W與藥理學(xué)方面還形成了許多新的觀點(diǎn)。正如諾貝爾基金會(huì)在頒獎(jiǎng)時(shí)所說：“Neher和Sadmann的貢獻(xiàn)有利于了解不同疾病機(jī)理,，為研制新的更為的藥物開辟了道路”,。目前在離子通道高通量篩選中主要是進(jìn)行樣品量大、篩選速度占優(yōu)勢(shì),、信息量要求不太高的初級(jí)篩選,。近幾年，分別形成了以膜片鉗和熒光探針為基礎(chǔ)的兩大主流技術(shù)市場(chǎng),。將電生理研究信息量大,、靈敏度高等特點(diǎn)與自動(dòng)化、微量化技術(shù)相結(jié)合,，產(chǎn)生了自動(dòng)化膜片鉗等一些新技術(shù),。進(jìn)口高通量全自動(dòng)膜片鉗價(jià)格膜片鉗技術(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,。

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(shí),，記錄到ACh啟動(dòng)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(shí)的噪聲實(shí)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(duì)該技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),，引進(jìn)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(shí)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(xiàn),，榮獲1991年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。

膜片鉗技術(shù)與其它技術(shù)相結(jié)合Neher等**將膜片鉗技術(shù)與Fura2熒光測(cè)鈣技術(shù)結(jié)合,，同時(shí)進(jìn)行如細(xì)胞內(nèi)熒光強(qiáng)度,、細(xì)胞膜離子通道電流及細(xì)胞膜電容等多指標(biāo)變化的快速交替測(cè)定，這樣便可得出同一事件過程中,，多種因素各自的變化情況,，進(jìn)而可分析這些變化間的相互關(guān)系。Neher將可光解出鈣離子的鈣螯合物引入膜片鉗技術(shù),，進(jìn)而可以定量研究鈣離子濃度與分泌率的關(guān)系及比較大分泌率等指標(biāo),。他又創(chuàng)膜片鉗的膜電容檢測(cè)與碳纖電極電化學(xué)檢測(cè)聯(lián)合運(yùn)用的技術(shù)。之后又將光電聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)與碳纖電極電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)首先結(jié)合起來,。這種結(jié)合既能研究分泌機(jī)制,，又能鑒別分泌物質(zhì),，還能互相彌補(bǔ)各單種方法的不足。Eberwine等于1991年首先將膜片鉗技術(shù)與RT-PCR技術(shù)結(jié)合起來運(yùn)用,，可對(duì)形態(tài)相似而電活動(dòng)不同的結(jié)果作出分子水平的解釋,，從此開始了膜片鉗與分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的時(shí)代∶基因重組技術(shù)，膜通道蛋白重建技術(shù),。封接是膜片鉗記錄的關(guān)鍵步驟之一,。

細(xì)胞是動(dòng)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(jìn)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(hào)的基礎(chǔ)，生物電信號(hào)通常用電學(xué)或電子學(xué)方法進(jìn)行測(cè)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(dòng)的記錄?，F(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,。膜片鉗技術(shù)，助您洞悉生命科學(xué)的微觀世界,！日本細(xì)胞膜片鉗電生理技術(shù)

通過膜片鉗放大器的控制鍵將微電極的連接電位（junction potentials）調(diào)至零位,。德國雙分子層膜片鉗單細(xì)胞

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(shí)間,、空間及電流分辨率,，如時(shí)間分辨率可達(dá)10μs、空間分辨率可達(dá)1平方微米及電流分辨率可達(dá)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(hào)源的熱噪聲。信號(hào)源如同一個(gè)簡(jiǎn)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(cè)量帶寬,，R為電阻值?？梢?，要得到低噪聲的電流記錄，信號(hào)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(hào)源內(nèi)阻應(yīng)為2GΩ以上,。電壓鉗技術(shù)只能測(cè)量內(nèi)阻通常達(dá)100kΩ～50MΩ的大細(xì)胞的電流,，從而不能用常規(guī)的技術(shù)和制備達(dá)到所要求的分辨率。德國雙分子層膜片鉗單細(xì)胞