Spannungsklemmtechnik

Die Spannungsklemmtechnik ist eine Methode, die in der Elektrophysiologie zur Aufzeichnung des Ionenstromes durch die Membran erregbarer Zellen, wie Neuronen, verwendet wird, während der Strom geklemmt wird. Im Gegensatz zur Stromklemmtechnik, wird bei der Spannungsklemmtechnik das Membranpotential kontrolliert.

Wie funktioniert die Spannungsklemmtechnik?

Bei der einfachen Spannungsklemmtechnik misst regelmäßig das Membranpotential mithilfe zweier Elektroden und bringt dann das Membranpotential (die Spannung) auf den gewünschten fixen Wert, indem durch Injektion von Ionen genau die notwendige Menge an Strom hinzugefügt wird. Auf diese Weise wird das Zellmembranpotential auf eine bestimmte Spannung „geklemmt“, während die Ströme, die für die Aufrechterhaltung der Spannung benötigt werden, aufgezeichnet werden. Da die an die Zelle angelegten Ströme dem Strom, der bei der eingestellten Spannung durch die Zellmembran fließt, entsprechen (und entgegengesetzt geladen sein) müssen, zeigen die aufgezeichneten Ströme an, wie die Zelle oder ein bestimmter Ionenkanal auf Änderungen des Membranpotenzials reagiert. Wichtig ist es, bei der Untersuchung bestimmter Ionenkanäle mit Hilfe von Patch-Clamp-Studien, den passenden Puffer zu verwenden.

Abbildung 1: Beispiel einer Stromaufzeichnung mit der Spannungsklemmtechnik