How Does Patch Clamp Work?——An easy approach to understanding patch clamp mechanism

目前膜片钳实验系统的应用已相当普及。然而就我们与同行接触、交流所了解的情况来看 ,多数使用单位对膜片钳的基本原理了解得还不够透彻 ,这无疑限制了使用者对膜片钳技术的主动、充分利用以及对实验现象的分析能力。我室曾与国内首家膜片钳放大器研制单位华中科技大学生物物理研究所合作 ,参与仪器性能的检测 ,并多次为有关人员举办过膜片钳知识讲座。我们深感对于医学、生物学领域的使用者讲清膜片钳基本原理比较困难 ,其主要原因是一些电学知识无法回避。针对这一实际问题 ,我们认为以通俗、直观的解说为主 ,并辅以少量物理含义较明确且对细胞电生理工作有帮助的数学表达式 ,不失为一个比较有效的途径。本文拟根据自己的理解 ,力争由浅入深。

In order to help patch clamp users, most of whom are not good enough at electrics and electronics, to understand the complicated principles of patch clamp technique, we present a readily accessible explanation of patch clamp mechanism, including basic analysis of membrane currents under voltage clamp, achievement of voltage clamp and current recording, capacitance compensation, series resistance compensation, voltage offset correction, leak subtraction and current clamp, based on our working and teaching experience and with the aid of some useful formulae.