生物医学，特别是神经生物学最令人振奋的新进展是单通道记录或膜片钳记录。这一技术利用玻璃微吸引电极将面积仅为几个m2的细胞膜片封接起来，到10－12A水平，记录单个或几个通道的活动电流，从而划时代的将电生理学技术提高到记录和研究单个蛋白质的分子水平。这一技术的发明者Neher和Sakman为此荣获1991年诺贝尔生理学或医学奖。

70年代中期由Neher和Sakmann等发展出一种能够记录膜结构中单一的离子通道蛋白质分子的开放和关闭、亦即测量单通道离子电流和电导的技术，称为膜片钳实验。他们从去神经支配的蛙肌膜上记录到乙酰胆碱激动的电流。该技术的要点是将玻管尖压到膜上，借以将管腔下面的小片膜区在电学上隔离起来，其分辨力可以测定乙酸胆碱结合引起的单个通道开放时流过的只有1~4pA（10－12）的电流。当时的封接电阻不超过100MΩ，但是一个偶然的机会，他们发现当微电极于细胞膜封接时，轻吸微电极，造成负压，封接电阻骤增2个数量级以上，达到16GΩ~100 GΩ,即GΩ封接，使背景噪声大为改进。这种封接不仅使电学性质稳定，而且在力学上也能达到牢固的联结，因而不仅改善了电记录性能，而且还发现了多种膜片钳方式。

膜片钳实验的基本原理如图2-15A所示：用一个尖端光洁、直径约0.5～3μm的玻璃微电极同神经或肌细胞的膜接触而不刺入，然后在微电极另一端开口施加适当的负压，将与电极尖端接触的那一小片膜轻度吸入电极尖端的纤细开口，这样在这小片膜周边与微电极开口处的玻璃边沿之间，会形成紧密的封接，在理想的情况下其电阻可达数个或数十千兆欧（其物理过程目前尚不清楚），这实际上把吸附在微电极尖端开口处的那一小片膜同其余部分的膜在电学上完全隔离开来；如果在这一小片膜中只包含了一个或少数几个通道蛋白质分子，那么通过此微电极就可能测量出单一通道开放时的离子电流和电导，并能对单通道的其他功能特性进行分析。