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。

膜片鉗技術(shù)是用微玻管電極(膜片電極或膜片吸管)接觸細(xì)胞膜,以千兆歐姆以上的阻抗使之封接,使與電極尖開口處相接的細(xì)胞膜的小區(qū)域(膜片)與其周圍在電學(xué)上分隔,在此基礎(chǔ)上固定點(diǎn)位,對(duì)此膜片上的離子通道的離子電流(pA級(jí))進(jìn)行監(jiān)測記錄的方法

用場效應(yīng)管運(yùn)算放大器構(gòu)成的I-V轉(zhuǎn)換器是測量回路的核心部分。在場效應(yīng)管運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入端子為等電位,向正輸入端子施加指令電位時(shí),由于短路負(fù)端子以及膜片都可等電位地達(dá)到鉗制的目的,當(dāng)膜片微電極尖端與默片之間形成10GΩ以上封接時(shí),其間的分流電流達(dá)到最小,橫跨膜片的電流可100%作為來自膜片電極的記錄電流(lp)而被測量出來。

這一偉大的貢獻(xiàn),使Neher和Sakmann獲得1991年度的諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。