自動パッチクランプはパッチクランプ技術に革命をもたらしました。これまでネックとなっていた高度な技術が不要となり、大幅なスループットの向上が可能となりました。本技術では、従来のマニュアルパッチクランプで使用されていた微小なガラスキャピラリーの代わりに、平面上のホウケイ酸ガラスチップを使用し、この平面上のガラスチップに微小な穴をあけることにより、キャピラリーの代わりとして使用します。精密な陰圧のコントロールが可能なサクションコントロールユニットを使用することで、ガラスチップの穴に単一の細胞を捕らえ、細胞とガラスチップの間に高抵抗シール（ギガオームシール）を形成します。マニュアルパッチクランプと同じ素材のガラスを使用しているため、測定データは非常に高い相関を示します。
脂質二分子膜は、あらゆる細胞膜における主要な構造要素です。脂質二分子膜は様々な種類の脂質と多様な膜タンパク質を含んだ構造となっており、細胞や膜自体の特性、機能に密接に関連しています。その複雑な構造により、脂質二分子膜内で起こる現象の研究は非常に難しいと言われております。そのため、人工的に構成した脂質二分子膜内に膜タンパク質を再構成する方法や、天然の精製膜断片を使用する方法が一般的に用いられます。人工の脂質二分子膜での記録は、単一のイオンチャネルの作用をリアルタイムで見ることができるため、イオンチャネルそのものの機能、および膜の組成や測定溶液の組成がイオンチャネルに与える影響を詳細に観察することができます。その一方で、トランスポーターやポンプのようなコンダクタンスの低い膜タンパク質は、電気的な記録が難しいと言われています。そこで、コンダクタンスの低い膜タンパク質の場合、電極上に固定化したsolid-supported membrane(SSM)上に目的の膜タンパク質を含むプロテオリポソームまたは天然の膜画分を大量に固定化することにより、電気的な測定を可能としました。
インピーダンスアッセイ、細胞外電気活動、収縮力記録などの高速、ラベルフリーでかつリアルタイムの細胞関連シグナルの測定は、細胞の活性、生存率、細胞間接続をモニタリングするための優れた方法です。細胞が接着、増殖、または死滅すると、培養プレートに組み込まれた電極を通る電流の流れやすさもそれに伴って変化し、その結果インピーダンスに変化が生まれます。この現象を利用し、プレートに組み込まれた平面金電極で様々な周波数におけるインピーダンスを記録することにより、細胞の接着性の変化や、細胞特異的な構造変化などを明らかにすることができます。この手法では長期間にわたって細胞を継続的にモニタリングすることができるため、様々な細胞のフェノタイプに関する研究にも活用できます。
