【摘要】  膜片钳技术是研究离子通道的“金标准”，应用该技术可以证实细胞膜上离子通道的存在，并能对其电生理特性、分子结构、药物作用机制等进行深入的研究。

【关键词】  膜片钳技术 离子通道 进展

    1976年由德国马普生物物理化学研究所的Neher和Sakamann首次报道了应用膜片钳技术在蛙胸皮肌细胞膜上记录到单通道电流^［1］。在以后的5 年中，膜片钳技术不断完善。自1981年以来，该技术已经在不同动物的肝、脾、胃肠、心肌、骨骼肌、神经系统、内分泌等各类细胞上应用并取得了研究成果^［2］。膜片钳技术点燃了细胞和分子水平的生理学研究的革命之火，与基因克隆技术(gene cloning)并驾齐驱，给生命科学研究带来了巨大的前进动力。

    1  膜片钳术的原理

      膜片钳技术是用微玻管电极（尖端直径约1～5 μm）接触细胞膜而不刺入，然后在微电极另一端开口施加适当的负压，将与电极尖端接触的那一小片膜轻度吸人电极尖端的纤细开口，这样在这小片膜周边与微电极开口处的玻璃边沿之间，会形成紧密的封接（gigaohm seal），在理想的情况下其电阻可达数个或数十个千兆欧姆(l09Ω)以上的阻抗封接，使与电极尖开口处相连的细胞膜的小区域（膜片）与其周围的细胞膜 在电学上完全分隔，如果在这一小片膜中只包含了一个或少数几个通道蛋白质分子，那么通过此微电极就可测出单一通道开放时的离子电流和电导，并能对单通道的其他功能特性进行分析。

    2   膜片钳主要技术操作

    2.1   实验所需仪器

    随着计算机软硬件技术的发展，出现了容数据记录、采集、处理功能于一身的硬件软件系统，简化了膜片钳技术的操作及分析。实验仪器包括膜片钳放大器，信号采集器，三维液压操纵器，显微镜，给药系统，细胞动态呈像及摄像系统等。

    2.2  实验标本制备

    膜片钳实验采用的标本可以是培养的细胞，也可以是急性分离的细胞。因为细胞分离技术简单、快速、实用，分离出的细胞可以基本满足实验的要求，所以多用后者。不同实验室已经用从大鼠、豚鼠、兔、狗、猪、羊、雪貂等动物制作的细胞标本进行了大量的研究。近年也有学者在神经细胞实验中用振动切片将组织制成超薄 片作为标本，这样能保持神经细胞在体发育的程序及空间结构，有相对完整的突触联系。此外神经元没有受到消化酶的破坏，细胞生物活性接近生理状态。而且，现在出现了双探头膜片钳放大器可以做双细胞记录，观察细胞间通道的动态联系^［3］。