1976年德國馬普生物物理研究所Neher和Sakmann創(chuàng)建了膜片鉗技術(shù)（patch clamp recording technique）。這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細(xì)胞膜單一的或多個(gè)的離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。它和基因克隆技術(shù)（gene cloning）并架齊驅(qū)，給生命科學(xué)研究帶來了巨大的前進(jìn)動(dòng)力。

一、微電極的制備

用拉制器拉制玻璃毛細(xì)管形成微電極。封接電阻和記錄時(shí)的噪音大小完全取決于玻璃微電極的選材和拉制質(zhì)量。

1.選材

依據(jù)不同的記錄模式選用不同的玻璃毛細(xì)管拉制膜片鉗實(shí)驗(yàn)所用微電極，玻璃毛細(xì)管可分為兩類，分別為硬質(zhì)玻璃和軟質(zhì)玻璃。

2.拉制

膜片鉗實(shí)驗(yàn)時(shí)，用來進(jìn)行細(xì)胞外記錄的微電極和細(xì)胞外記錄所用的微電極不相同，它的錐度較大，較短，的直徑是1-5μm，在充灌格氏液的時(shí)候阻抗大概是1-5ΩM。所以，通常采用兩步拉制的方法。首先將玻璃軟化，拉出一個(gè)桿，長度是7-10mm，直徑是200-400μm。Z后再用較小的電流從桿中間拉出2根錐度較大的微電極。

3.處理

在成功拉制微電極以后，需要進(jìn)一步處理它的。處理的過程包括涂硅酮樹脂和熱拋光。

涂硅酮樹脂是指在微電極以外的地方涂上硅酮樹脂，從而讓浸入溶液的微電極表面呈疏水性以便使電極內(nèi)部和溶液之間的電容變小。

熱拋光指的是在顯微鏡下，把微電極部分靠近熱源，使得電極表面更加光滑和寬闊，以便經(jīng)過熱拋光后的微電極能夠顯著地提高高阻封接的成功率。

4.充灌

在使用微電極之前，需要充灌電極內(nèi)液，要用0.2μm的濾膜進(jìn)行過濾。充灌的時(shí)候，首先要在電極內(nèi)液中浸入電極，在部分充滿液體后，再從電極尾部進(jìn)行充灌，如果電極里有氣泡，需要將電極向下，輕敲管壁去除氣泡。電極內(nèi)液也不能充灌太多。

二、細(xì)胞標(biāo)本的制備

除了腦片膜片鉗以及盲膜片鉗法以外，實(shí)驗(yàn)需要色細(xì)胞標(biāo)本都是具有生物活性的離體細(xì)胞。在細(xì)胞標(biāo)本的制備中，因?yàn)椴煌M織細(xì)胞之間連接的牢固程度不一樣，所以需要采用不同的分離方法。制備步驟大體上包括沖洗，酶解消化或機(jī)械分離和清洗。

三、高阻封接的形成

記錄細(xì)胞離子通道電流能否成功取決于高阻接是否形成。在細(xì)胞膜和微電極形成封接的過程中，可以用吃機(jī)器發(fā)出1mV的脈沖電壓在微電極上作用，使得膜兩邊電位差變化，從而產(chǎn)生電極電流，而后通過電極電流幅度的變化來確定封接程度。

四、離子單通道電流的記錄或全細(xì)胞記錄

單通道記錄

膜片鉗記錄的Zda的優(yōu)勢就是對(duì)單通道電流的記錄。當(dāng)細(xì)胞膜和微電極形成高阻接后，能夠輕易地通過單通道電流的特征從而得到對(duì)某種離子有選擇通透性的離子通道電流。

全細(xì)胞記錄

膜片鉗的基本模式之一就是全細(xì)胞記錄，雖然它記錄的是細(xì)胞多個(gè)離子通道開放產(chǎn)生的宏膜電流，但是，它不僅能夠宏觀地分析離子通道的性質(zhì)和分類，還能夠微觀地分析離子通道的構(gòu)造，分布和功能，因此，其在當(dāng)前電生理研究中應(yīng)用非常廣泛。