膜片鉗技術(shù)的發(fā)展歷程

1963年,霍奇金和赫胥黎發(fā)現(xiàn)了電壓鉗技術(shù),并獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。

1976年,德國馬克斯普朗克生物物理化學(xué)研究所Erwin Neher和Bert Sakmann首次在青蛙肌細胞上用雙電極鉗制膜電位的同時,記錄到Ach激活的單通道離子電流,從而產(chǎn)生了膜片鉗技術(shù)。

1980年,美國耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院F. J. Sigworth等在記錄電極內(nèi)施加5-50 cm H2O的負壓吸引,得到10-100GΩ的高阻封接(Giga-seal),大大降低了記錄時的噪聲,實現(xiàn)了單根電極既鉗制膜片電位又記錄單通道電流的突破。

1981年,德國馬克斯普朗克生物物理化學(xué)研究所Owen Hamill和Erwin Neher等對膜片鉗技術(shù)進行了改進,引進了膜片游離技術(shù)和全細胞記錄技術(shù),從而使該技術(shù)更趨完善,具有1 pA的電流靈敏度、1 μm的空間分辨率和10 μs的時間分辨率。



1983年10月,《Single-Channel Recording》一書問世,奠定了膜片鉗技術(shù)的里程碑。

1985年,德國薩爾大學(xué)生理研究所M. Kameyama等人發(fā)明了可直接觀察電流曲線的改變,用于觀察各種因素對電流的影響,以確定某種未知因素對膜通道電流影響的膜片鉗技術(shù)模式,進一步擴展技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。

1987年,中國華中科技大學(xué)李之望教授,敏銳地覺察到了膜片鉗技術(shù)的廣闊前景,提出自行研制相關(guān)儀器。

1989年,中國華中科技大學(xué)康華光教授帶領(lǐng)的研究小組,研制出了中國首臺膜片鉗放大器;又過了1年,中國的學(xué)者們用這臺儀器,第一次記錄到了神經(jīng)細胞的單通道電流,為中國生理學(xué)科的崛起和人才的建設(shè),奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1991年,德國馬克斯普朗克生物物理化學(xué)研究所Erwin Neher和Bert Sakmann也因其杰出的工作和突出貢獻,榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。

2004年,英國輝瑞全球研發(fā)部Claire Wood等人將自動化技術(shù)與膜片鉗技術(shù)結(jié)合,開發(fā)了全自動膜片鉗技術(shù)。解決了傳統(tǒng)膜片鉗技術(shù)每次只能記錄一個細胞(或一對細胞)、耗時耗力、在藥物開發(fā)初期和中期進行大量化合物的篩選、需要記錄大量細胞的基礎(chǔ)實驗結(jié)果等問題,使得