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）。这是一种以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。它和基因克隆技术（gene cloning）并架齐驱，给生命科学研究带来了巨大的前进动力。

       在倒置显微镜下，让微电极渐渐靠近细胞，当微电极与细胞接触时，给微电极一个很小的负压，形成吉欧封接，然后再给微电极管里一个很小的负压，使得电极覆盖下的细胞膜破裂，从而使得电极液和细胞内液想通，而和浴池里的溶液绝缘，形成了全细胞模式。全细胞模式不是记录小片膜的离子电流，而是记录全细胞的离子电流。即使电极里的膜片被吸破，然而微电极和细胞封接的阻抗很高，这是保持全细胞记录的重要条件。

用药物或者毒素等非生理性成分更换掉电极内液，对电压依赖性通道因为药物而受到什么影响而进行研究。从而在通道开关动力学，对药物作用的功能机制在微观水平上进行研究。还能够对内外液的浓度成分进行任意的改变，来对各组分对膜通透性的影响进行研究，尤其是氢离子和钙离子的浓度要适当。也可以在膜受体相应地使用激动剂，在对离子通道电流流动的监测过程中，对经G蛋白介导的第二信使作用进行了解，对跨膜信息转导进行研究。

全细胞模式中，电极内液和细胞内液扩散混合不仅会使得细胞内液的成分发生变化从而导致细胞的电变化受到影响，而且还经常让全细胞记录发生run down 现象。为了防止此情况的发生，需要用穿孔膜片钳法（perforated patch），就是在微电极中充灌制霉菌素（nystatin）和二性霉素（amphptericns）,和细胞膜中的类固醇产生反应后，生成了较大颗粒不能够通过但是一价离子允许通过的小孔，这些小孔导电，对所记录的电流不会产生影响，和二性霉素相比，制霉菌素有更加好的效果。