膜片鉗是一種可以直接觀察單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對(duì)相應(yīng)離子通透難易程度等特性的一種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其基本原理是用一個(gè)尖端光潔,直徑約為0.5~3um的玻璃微電極同神經(jīng)或肌細(xì)胞的膜接觸而不刺入,然后在微電極另一端開(kāi)口處施加適當(dāng)?shù)呢?fù)壓,將與電極尖端接觸的那一小片膜輕度吸入電極尖端的纖細(xì)開(kāi)口,這樣在這一小片膜周邊與微電極開(kāi)口處的玻璃邊沿之間,會(huì)形成緊密的封接,其電阻可達(dá)數(shù)個(gè)或數(shù)十個(gè)千兆歐,這實(shí)際上把吸附在微電極尖端開(kāi)口處的那一片膜同其余部分的膜在化學(xué)上完全隔離出來(lái),由微電極記錄到的電流變化只同該膜片中通道分子的功能狀態(tài)有關(guān)。如果在這一小片膜中只包含了一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)通道蛋白分子,那么通過(guò)微電極測(cè)量出的電流,就是某種帶電離子經(jīng)由開(kāi)放的單一通道蛋白質(zhì)分子進(jìn)行跨膜移動(dòng)的結(jié)果。

應(yīng)用:直接觀察神經(jīng)細(xì)胞,肌細(xì)胞,及其他各種細(xì)胞中的單一的離子通道蛋白質(zhì)分子對(duì)相應(yīng)離子通透難易等特性,由于這時(shí)微電極不刺入細(xì)胞,即使用于纖小的細(xì)胞也不致造成損傷。膜片鉗實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其各種變式,是從分子水平研究跨膜離子移動(dòng)和其他功能的重要手段。