活体细胞不停地进行新陈代谢活动，就必须不断地与周围环境进行物质交换，而细胞膜上的离子通道就是这种物质交换的重要途径。德国科学家发明了一种生物芯片，其单个离子通道的活性可以被精确测定，这在方兴未艾的蛋白质组研究中有望获得广泛应用。
来自慕尼黑大学纳米科学研究中心的尼尔斯·费尔蒂希与同事首先将仓鼠细胞放置在培养皿中培养，而后用滴管从中吸取上千个细胞后转放到一个尺寸为５×５毫米的玻璃板上，即制成了这种生物芯片。实验中所用的玻璃板上钻有许多微孔，但经特定方法处理后只有其中的某个微孔能够被放置在其上的细胞物质通过。由于细胞都具有特殊基因型的大电导型钾离子（ＢＫ）通道，借助于它们产生的微弱离子流，科学家们就可以由放置在玻璃芯片上下两端的电极，在微微安培（１０亿分之１安培）的范围内测量单个离子通道的活性。
人们已经知道，大多数对生命具有重要意义的物质都是水溶性的，如各种离子、糖类等，它们需要进入细胞，而生命活动中产生的水溶性废物也要离开细胞，它们出入的通道就是细胞膜上的离子通道。
离子通道由细胞产生的特殊蛋白质构成，它们聚集起来并镶嵌在细胞膜上，中间形成水分子占据的孔隙，这些孔隙就是水溶性物质快速进出细胞的通道。离子通道的活性，就是细胞通过离子通道的开放和关闭调节相应物质进出细胞速度的能力，对实现细胞各种功能具有重要意义。两名德国科学家埃尔温·内尔和贝尔特·扎克曼即因发现细胞内离子通道并开创膜片钳技术而获得１９９１年的诺贝尔生理学奖。
费尔蒂希认为，这一成果有效的将纳米技术与细胞生物学结合起来，在蛋白质组研究中将有广阔的应用前景。研究人员的成果刊登在最新一期的《应用物理通讯》上。
