1976 年Neher 和Sakmann 建立了膜片鉗技術（Patch clamp technique），這是一種以記錄通過離子通道的離子電流來反映細胞膜上單一的或多數的離子通道分子活動的技術。1981 年Hamill, Neher 等人又對膜片鉗實驗方法和電子線路進行了改進，形成了當今廣泛應用的膜片鉗實驗技術。該技術可應用于許多細胞系的研究，也是目前唯一可記錄一個蛋白分子電活動的方法，膜片鉗技術和克隆技術并駕齊驅給生命科學研究帶來了巨大的前進動力，這一偉大的貢獻，使Neher 和Sakmann 獲得1991 年諾貝爾醫學與生理學獎。
一 膜片鉗技術的基本原理
用一個尖端直徑在1.5~3.0μm 的玻璃微電極接觸細胞膜表面，通過負壓吸引使電極尖端與細胞膜之間形成千兆歐姆以上的阻抗封接，此時電極尖端下的細胞膜小區域（膜片，patch）與其周圍在電學上分隔，在此基礎上固定（鉗制，Clamp）電位，對此膜片上的離子通道的離子電流進行監測及記錄。
基本的儀器設備有膜片鉗放大器、計算機、倒置顯微鏡、示波器、雙步電極拉制器、三軸液壓顯微操縱器、屏蔽防震實驗臺、恒溫標本灌流槽、玻璃微電極研磨器。膜片鉗放大器是離子單通道測定和全細胞記錄的關鍵設備，具有高靈敏度、高增益、低噪音及高輸入阻抗。膜片鉗放大器是通過單根電極對細胞或膜片進行鉗制的同時記錄離子流經通道所產生的電流。膜片鉗放大器的核心部分是以運算放大器和反饋電阻構成的電流-電壓（I-V）轉換器，運算放大器作為電壓控制器自動控制，使鉗制電位穩定在一定的水平上。