电压钳

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电压钳（voltage clamp）又叫电压钳制或电压固定，是一种电生理学实验方法，由Cole和Marmont设计，后经Hodgkin和Huxley改进并成功地应用于神经纤维动作电位的研究。该技术通过插入神经细胞内的微电极向细胞内补充电流，使得补充的电流量正好等于跨膜流出的反向离子流，即使细胞膜通透性发生改变，也能控制膜电位的数值不变。电压钳能够记录输送的电流，从而研究膜通道的电流-电压关系。

设计原理

其设计原理是根据离子作跨膜移动时形成了跨膜离子电流（I），而通透性即离子通过膜的难易程度，其膜电阻（R）的倒数，也就是膜电导（G）。因此，膜对某种离子通透性增大时，实际上时膜电阻变小，即膜对该离子的电导加大。根据欧姆定律V=IR，即I=V/R=VG，所以，只要固定膜两侧电位差（V）时，测出的跨膜电流（I）的变化，就可作为膜电导变化的度量，即可了解膜通透性的改变情况。电压钳通过迭代地测量膜电位，然后通过添加必要的电流将膜电位（电压）更改为所需值，从而使细胞膜“钳”在所需的恒定电压上。

内部设置

电压钳装置（附件1）有两个微电极插入细胞，一个是测量膜电位的微电极Em，它通过高阻抗前级放大器（XI）检测膜电位（Em），并将信号输入反馈放大器（FBA）；另一电极I’与FBA输出端相连，用作向细胞内注入电流，FBA的两个输入端中一个接受电位Em的输入，另一个接受指令电位（C），当两者电位相等时输出电流为零，当两者出现差异时，FBA经电极I’输出向细胞内注入电流，该电流在膜两侧产生趋向于指令电位C的电位变化，如此构成一个使膜电位始终等于指令电位C的反馈电路，此时记录的Im就可反映膜电导G的变化。其实Im就是经电极I’注入的电流，后者在电压钳制期间精确地对抗通道电流而使膜电流保持恒定。