電壓鉗(英文:Voltage clamp)是一種由電生理學家使用的實驗方法,用於測量通過可興奮的細胞膜(如神經元)的離子電流,同時將膜電位保持在設定水平。[1]透過插入神經細胞内的一根細微的電極向細胞內補充電流,而補充的電流量正好等於跨膜流出的反向離子流,如此一來即使細胞膜通透性發生改變時,也能控制膜電位的數值不變。

電壓鉗的原理是負回授膜电位放大器量測细胞膜上的電壓,將輸出送到回授放大器中,會將信號產生器送出的命令電壓中減去膜电位。再將相減後的信號放大,透過導通電流的微電極傳送到轴突

基本電壓鉗將迭代地測量膜電位,然後通過添加必要的電流將膜電位(電壓)更改為所需值。將細胞膜“鉗”在所需的恆定電壓上,從而使電壓鉗能夠記錄輸送的電流。因為施加到細胞的電流必須等於(且與之相反)在設定電壓下流過細胞膜的電流,所以記錄的電流表明細胞對膜電位變化的反應。[2]可被激發的細胞其細胞膜包含許多不同種類的離子通道,其中一些是電壓門控的。電壓箝允許獨立於離子電流來操縱膜電壓,從而可以研究膜通道的電流-電壓關係。[3]

參考資料

  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.