电压钳(英文:Voltage clamp)是一种由电生理学家使用的实验方法,用于测量通过可兴奋的细胞膜(如神经元)的离子电流,同时将膜电位保持在设定水平。[1]透过插入神经细胞内的一根细微的电极向细胞内补充电流,而补充的电流量正好等于跨膜流出的反向离子流,如此一来即使细胞膜通透性发生改变时,也能控制膜电位的数值不变。

电压钳的原理是负回授膜电位放大器量测细胞膜上的电压,将输出送到回授放大器中,会将信号产生器送出的命令电压中减去膜电位。再将相减后的信号放大,透过导通电流的微电极传送到轴突

基本电压钳将迭代地测量膜电位,然后通过添加必要的电流将膜电位(电压)更改为所需值。将细胞膜“钳”在所需的恒定电压上,从而使电压钳能够记录输送的电流。因为施加到细胞的电流必须等于(且与之相反)在设定电压下流过细胞膜的电流,所以记录的电流表明细胞对膜电位变化的反应。[2]可被激发的细胞其细胞膜包含许多不同种类的离子通道,其中一些是电压门控的。电压箝允许独立于离子电流来操纵膜电压,从而可以研究膜通道的电流-电压关系。[3]

参考资料

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  1. ^ Nowotny, Dr Thomas; Levi, Dr Rafael. Jaeger, Dieter; Jung, Ranu , 编. Encyclopedia of Computational Neuroscience. Springer New York. 2014: 1–5. ISBN 9781461473206. doi:10.1007/978-1-4614-7320-6_137-2 (英语). 
  2. ^ Hernandez-Ochoa, E. O.; Schneider, M. F. Voltage clamp methods for the study of membrane currents and SR Ca2+ release in adult skeletal muscle fibres. Prog. Biophys. Mol. Biol. 2012, 108 (3): 98–118. PMC 3321118 . PMID 22306655. doi:10.1016/j.pbiomolbio.2012.01.001. 
  3. ^ Kandel, Eric R.; Schwartz, James Harris; Jessell, Thomas M. (编). Principles of Neural Science 4th. New York: McGraw-Hill. 2000: 152–3. ISBN 978-0-8385-7701-1.