1976年德国马普生物物理研究所Neher和Sakmann创建了膜片钳技术（patch clamp recording technique）。这是一种根据记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的或多个的离子通道分子活动的技术。生命科学研究因为它和基因克隆技术，获得了巨大的前进动力。

膜片钳技术是以玻璃微电极吸管把只含1-3个离子通道、面积为几个平方微米的细胞膜利用负压吸引封接起来，因为电极与细胞膜的高阻封接，使得从电学上隔离了电极笼罩下的那片膜与膜的其他部分，所以这片膜内开放所产生的电流流进玻璃吸管，以一个极为敏感的电流监视器（膜片钳放大器）测量此电流强度，就得到单一离子通道电流。

膜片钳实验仪器主要包括放大器、微型操纵器、倒置显微镜、防震台、屏蔽笼、灌流槽以及数据采集和处理设备。和一般的电生理实验相比，放大器、微型操纵器和倒置显微镜是膜片钳实验必需的仪器。

膜片钳放大器

膜片钳技术Z核心的仪器当属于膜片钳放大器。差分放大器、频率提升部分、加法器、瞬时补偿以及钳位放大器等共同组成了膜片钳放大器。其中差分放大器指的是电流-电压转换器，它能够将记录到的电流用电位差的方式输出。目前放大器以及经历三代的发展。

倒置显微镜

之所以需要倒置显微镜来放置标本，是由于膜片钳实验所需的标本大多数是急性分离的细胞或者培养的细胞。

微型操纵器

在膜片钳实验中，微型操纵器起着至关重要的作用。微型操纵器的好坏主要表现在稳定性方面。目前常用的微型操纵器包括机械微型操纵器、三维液压微型操纵器、压电微型操纵器。其中压电微型操纵器的稳定性Z好。

微电极

如果想要膜片钳实验封接成功的形成，那么首先要确保细胞表面干净，然后需要制备合格的微电极。微电极采用两步拉制工艺。充灌的时候，首先要在电极内液中浸入电极，在部分充满液体后，再从电极尾部进行充灌，需要避免电极有气泡。