電壓鉗技術

電壓鉗（voltage clamp）技術是通過插入細胞內的一根微電極向胞內補充電流，補充的電流量正好等於跨膜流出的反向離子流，這樣即使膜通透性發生改變時，也能控制膜電位數值不變。經過離子通道的離子流與經微電極施加的電流方向相反，數量相等。因之可以定量測定細胞興奮時的離子電流。膜通透性的改變是迅速的，但如使用一個高頻回響的放大器，可以連續、快速、自動地調整注入電流，達到保持膜電位恆定的目的。它可以測量細胞的膜電位、膜電流和突觸後電位。
根據不同的實驗標本，可採用雙微電極電壓鉗、空間鉗位或單根吸附電極電壓鉗。在雙微電極電壓鉗法中，一根胞內電極與測定膜電位的跟隨器電路以及一個反饋電壓放大器相連線，記錄電壓及控制膜電位；另一根細胞內電極用於向胞內注射來自反饋放大器輸出的電流。當紀錄電極輸出的電壓與反饋放大器標定的鉗位電壓不相等時，反饋放大器就會通過注射電極向胞內注入電流，直至二者相等為止。這是不再有電流注入細胞，此時通過浴槽地電極的電流—電壓轉換放大器紀錄變化的膜電流。由於注入的電流正是用於減小差值信號的電流，所以這種電路是一種負反饋電路。雙微電極鉗位法適用於巨大的神經軸突、肌肉纖維和較大的細胞等。對一些細胞的電壓鉗位，可以通過天然的細胞解剖結構或實驗者自己設計的間隙（糖間隙、油間隙）隔膜、屏障來完成，稱之為空間鉗位，即在細胞立體空間上保持均一的膜電位。對於較小的細胞（直徑10um左右），插入兩根胞內電極很困難，這是可使用單根吸附電極進行電壓鉗位。
鄙人接觸過的電壓鉗是於上海市針灸經絡研究中心，見參考資料：