电压钳及膜片钳技术

电压钳（voltage

clamp）技术是通过插入细胞内的一根微电极向胞内补充电流，补充的电流量正好等于跨膜流出的反向离子流，这样即使膜通透性发生改变时，也能控制膜电位数值不变。经过离子通道的离子流与经微电极施加的电流方向相反，数量相等（右图示）。因之可以定量测定细胞兴奋时的离子电流。膜通透性的改变是迅速的，但如使用一个高频响应的放大器，可以连续、快速、自动地调整注入电流，达到保持膜电位恒定的目的。它可以测量细胞的膜电位、膜电流和突触后电位。

欧文•内尔（Erwin Neher）和伯特•萨克曼（Bert

Sakinann）在电压钳的基础上发展了膜片钳（patch

clamp）技术，采用较大的微电极和神经元的细胞膜紧紧接触，两者间形成一高阻抗密封区。于是，微电极就以一个低阻抗的电特性进入细胞内(右图示)。膜片钳不仅可以观察单离子通道电流，而且有多种模式可以方便地对细胞进行电压钳制和电流钳制，观察各种离子通道电流及其调控，并与分子生物学技术结合进行离子通道与受体的分子结构和功能研究，广泛应用于神经生物学、生理学、药理学等各个领域。为此他们获得

1991年诺贝尔生理学一医学奖。