膜片钳技术作为电生理研究的有力工具,广泛用于细胞膜离子通道电流的测量、细胞分泌、药理学、病理生理学、神经科学、脑科学、细胞生物学与分子生物学研究以及植物细胞的生理研究等.在膜片钳实验中,吉欧封接的形成是至关重要的步骤,一般通过控制电极与电极夹持器内腔气体压力来完成.目前通常是以人工吹吸来进行,主要存在以下问题:用人工吹吸得到气体压力值凭的是经验值,无法精确计算;人工吹吸提供的负压不能稳定持续,封接中往往会因为负压不足而对细胞再次进行吸附,影响封接的质量和效率;人工吹吸方法无法实现膜片钳实验吉欧封接的自动控制,难于实现后续膜片钳实验的自动控制和对细胞的高通量检测.本文介绍了一种膜片钳实验中吉欧封接的电极内气动微压力控制系统.重点分为三个部分,第一部分对微压力控制系统的气动控制压力、流量的计算进行了深入的分析和研究,这是微压力控制系统的基础,并根据这个基础选用参数适合的气动元件.第二部分从控制电路设计角度出发,分别介绍各个部分电路的具体参数,以及整个系统的比例积分(PI,Proportion Integral)控制;最后进行电路的开环测试和系统的闭环测试.第三部分则运用该系统在膜片钳实验中进行压力控制,实现吉欧封接.对大鼠胰腺β细胞进行封接实验,给电极内施加0.5 kPa正压入液时,电极电阻平均为5.04 MΩ;贴附细胞膜表面后电极电阻均值为5.44 MΩ;将电极内压力从正压转变为-3.5 kPa负压左右,并使微玻璃电极内电位变化由-40mV到-90mV,结果显示平均封接电阻达到2.98 GΩ.将此结果和人工封接结果进行对比,两者没有显著性差异.该系统具有准确、高效、易操作等优点,并有助于实现膜片钳实验的自动化和测量的高通量化.