Patch-Clamp Applications and Protocols

E. Neher und B. Sakman waren die ersten, die das Öffnen und Schliessen einzelner Ionenkanäle in Membranen durch Leitfähigkeitsmessungen überwachten. 1976 verwendeten sie feuerpolierte Mikropipetten mit einem Spitzen-Durchmesser von 3-5 Mikrometern, um Ströme von einem kleinen Bereich der Membran von Skelettmuskeln aufzuzeichnen, wodurch das Hintergrundrauschen der Membran verringert wurde. Um die dominante Quelle des Hintergrundrauschens – den Leckstrom unter dem Pipettenrand zwischen der Muskelmembran und dem Glas – zu reduzieren, war eine enzymatische Behandlung der Membran notwendig. Trotz dieser frühen Einschränkungen wurde eine neue Technik geboren: die Patch-Clamp-Technik. Der Durchbruch kam 1981, als dieselben Autoren in Zusammenarbeit mit O. P. Hamill, A. Marty und F. J. Sigworth das Gigaohm-Dichtungsprinzip entwickelten. Dies verbesserte nicht nur die Qualität der Aufzeichnungen, sondern machte es auch möglich, das Membranpatch vorsichtig mit der angehängten Pipette von der Zelle abzuziehen.