膜片鉗放大器的工作模式;（1）電壓鉗模式∶在鉗制細胞膜電位的基礎上改變膜電位，記錄離子通道電流的變化，記錄的是諸如通道電流;EPSC;IPSC等電流信號。是膜片鉗的基本工作模式.（2）屯流鉗素向細胞內注入刺激電流，記錄膜電位對刺激電流的反應。記錄的是諸如動作電位，EPSP;IPSP等電壓信號。膜片鉗技術實現膜電位固定的關鍵是在玻璃微電極前列邊緣與細胞膜之間形成高阻（10GΩ）密封，使電極前列開口處相接的細胞膜片與周圍環境在電學上隔離，并通過外加命令電壓鉗制膜電位。這一技術的發現和基因克隆技術并架齊驅，給生命科學研究帶來了巨大的前進動力。進口全細胞膜片鉗電生理工具

離子通道結構研究∶目前，絕大多數離子通道的一級結構得到了闡明但根本的還是要搞清楚各種離子通道的三維結構，在這方面，美國的二位科學家彼得阿格雷和羅德里克麥金農做出了一些開創性的工作，他們到用X光繞射方法得到了K離子通道的三維結構，二位因此獲得2003年諾貝系化學獎。有關離子通道結構不是本PPT的重點，可參考楊寶峰的和Hill的

1937年，Hodgkin和Huxley在烏賊巨大神經軸突細胞內實現細胞內電記錄，獲1963年Nobel獎1946年，凌寧和Gerard創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。

在形成高阻抗封接后，記錄實驗結果之前，通常要根據實驗的要求進行參數補償，以期獲得符合實際的結果。需要注意的是，應恰當設置放大器的帶寬，例如10kHz，這樣在電流監測端將觀察不到超越此頻帶以外的無用信息。膜片鉗實驗難度大、技術要求高，要掌握有關技術和方法雖不是很困難的事，但要從一大批的實驗數據中，經過處理和分析，得出有意義、有價值的結果和結論，就顯得不那么容易，有許多需要注意和考慮的問題，包括減少噪音，避免電極前端的污染，提高封接成功率，具體實驗過程中還需要考慮如何選取記錄模式，為記錄特定離子電流如何選擇電極內、外液，如何選擇阻斷劑、激動劑，如何進行正確的數據采集等許多更為復雜的問題，還需在科研實踐中不斷地探索和解決。小片膜的孤立使對單個離子通道進行研究成為可能。

膜片鉗技術是當前研究細胞膜電流及離子通道的蕞重要的技術。從技術層面來解釋的話，膜片鉗技術(patchclamp)是指利用鉗制電壓或者電流的方法(通常為鉗制電壓)來記錄細胞膜離子通道電活動的微電極技術。膜片鉗技術的原理為：使用一個一頭尖一頭粗的錐狀玻璃管，管中設有微電極，管的前列直徑約1.5~3.0μm，通過負壓吸引使前列口與細胞膜形成千兆歐姆級的阻抗封接，前列口內的細胞膜區域與周圍其他區域形成了電學分隔，然后人工鉗制此片區域細胞膜的電位，即可達到對膜片上離子通道電流的監測與記錄。屯流鉗素向細胞內注入刺激電流，記錄膜電位對刺激電流的反應。芬蘭多通道膜片鉗電壓鉗制

在細胞膜的電興奮過程中，脂質層膜電容的反應是被動的，其電流電壓曲線是線性的。進口全細胞膜片鉗電生理工具

膜片鉗技術是由諾貝爾獎獲得者Neher和Sakmann于1976年發展起來的一種記錄細胞膜離子通道電生理活動的技術。該技術的應用連接了細胞水平和分子水平的生理學研究，已成為現代細胞電生理學研究的常規方法。它廣泛應用于生物學、生理學、病理學、藥理學、神經科學、植物和微生物學，并取得了豐碩的研究成果。膜片鉗技術點燃了細胞和分子水平生理學研究的**之火，并與基因克隆技術并駕齊驅，給生命科學研究帶來了巨大的推動力。鈣成像技術***用于實時監測神經元、心肌和各種細胞內鈣離子的變化，從而檢測神經元和心肌的活動。這些技術是人們觀察神經和各種細胞活動的直接手段，現已發展成為生命科學研究的熱點，也是國家自然科學基金鼓勵申報的重要領域。進口全細胞膜片鉗電生理工具