Patch-Clamp-Technik

Die Patch-Clamp-Technik (englisch patch clamp technique) ist eine Messmethode in der Elektrophysiologie, mit der sich der Strom durch einzelne Ionenkanäle in der Zellmembran einer Zelle darstellen lässt, gemessen werden dabei Stromstärken von wenigen Picoampere (10⁻¹² Ampere). Diese Technik wurde erstmals 1976 von Erwin Neher und Bert Sakmann beschrieben.^[1] Für ihre Arbeiten zur Funktion einzelner zellulärer Ionenkanäle, die sie mit dieser Technik durchgeführt hatten, wurden sie 1991 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet^[2]. Durch die Möglichkeit, das elektrische Verhalten von Membranproteinen an einzelnen Molekülen zu beobachten, revolutionierte die Patch-Clamp-Technik die elektrophysiologische Forschung.

Die Bezeichnung Patch bezieht sich auf den kleinen Membranausschnitt (engl. patch: Flicken) unter der Patch-Pipette, die zugleich als Messelektrode dient. Während der Messung wird der Membranpatch auf einem vorgegebenen Potential gehalten (engl. to clamp: befestigen, festklemmen). Abhängig davon, ob nach dem Aufsetzen der Patch-Pipette dieser Membranbereich aus der Zelle herausgelöst oder an der intakten Zelle gemessen wird, werden bestimmte Konfigurationen^[3] in der Patch-Clamp-Technik unterschieden.

1. ↑ E. Neher, B. Sakmann. Single-channel currents recorded from membrane of denervated frog muscle fibers. In: Nature. 260, 1976, S. 799–801.
2. ↑ Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1991 an Erwin Neher und Bert Sakmann (englisch)
3. ↑ O. P. Hamill, E. Neher, B. Sakmann, F. J. Sigworth: Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recordings from cells and cell-free membrane patches. In: Pflügers Arch. 391, 1981, S. 85–100.