離子通道結(jié)構(gòu)和功能的研究需綜合應(yīng)用各種技術(shù)，包括：電壓和電流鉗位技術(shù)、單通道電流記錄技術(shù)、通道蛋白分離、純化等生化技術(shù)、人工膜離子通道重建技術(shù)、通道藥物學(xué)、基因重組技術(shù)及一些物理和化學(xué)技術(shù)。

1、電壓鉗位技術(shù)

一般而言，膜對(duì)某種離子通透性的變化是膜電位和時(shí)間的函數(shù)。通過(guò)玻璃微電極與細(xì)胞膜之間形成緊密封接，利用電子學(xué)技術(shù)施加一跨膜電壓并把膜電位固定于某一數(shù)值，可以測(cè)定該膜電位條件下離子電流隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)過(guò)程。利用藥物或改變細(xì)胞內(nèi)外的溶液成分，使其他離子通道失效，即可測(cè)定被研究的某種離子通道的功能性參量，分析離子電流的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)力學(xué)與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系，可推斷該種通道的電導(dǎo)、活化和失活速率、離子選擇性等，并能測(cè)量和分析通道的門控電流的特性。

2、單通道電流記錄技術(shù)

又稱膜片鉗位技術(shù)，用特制的玻璃微吸管吸附于細(xì)胞表面，使之形成10～100GΩ的密封（giga-seal），被孤立的小膜片面積為μm2量級(jí)，內(nèi)中僅有少數(shù)離子通道。然后對(duì)該膜片實(shí)行電壓鉗位，可測(cè)量單個(gè)離子通道開(kāi)放產(chǎn)生的pA(10-12安培）量級(jí)的電流，這種通道開(kāi)放是一種隨機(jī)過(guò)程。通過(guò)觀測(cè)單個(gè)通道開(kāi)放和關(guān)閉的電流變化，可直接得到各種離子通道開(kāi)放的電流幅值分布、開(kāi)放幾率、開(kāi)放壽命分布等功能參量，并分析它們與膜電位、離子濃度等之間的關(guān)系。還可把吸管吸附的膜片從細(xì)胞膜上分離出來(lái)，以膜的外側(cè)向外或膜的內(nèi)側(cè)向外等方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。這種技術(shù)對(duì)小細(xì)胞的電壓鉗位、改變膜內(nèi)外溶液成分以及施加藥物都很方便。

3、通道藥物學(xué)研究

應(yīng)用電壓鉗位或單通道電流記錄技術(shù)，可分別于不同時(shí)間、不同部位（膜內(nèi)側(cè)或外側(cè)）施用各種濃度的藥物，研究它們對(duì)通道各種功能的影響。結(jié)合對(duì)藥物分子結(jié)構(gòu)的了解，不但可以深入了解藥物和毒素對(duì)人和動(dòng)物生理功能作用的機(jī)制，還可以從分子水平得到通道功能亞單位的類型和構(gòu)象等信息。

4、通蛋離、通建和基重術(shù)

利用與通道特異結(jié)合的毒劑標(biāo)記，可把通道蛋白質(zhì)從膜上分離下來(lái)，經(jīng)過(guò)純化，可以測(cè)定各亞單位多肽的分子量。然后，把它們加入人工膜，可重新恢復(fù)通道功能。用于確定蛋白質(zhì)氨基酸序列的基因重組技術(shù)的程序是：從細(xì)胞中分離出含有與該種通道蛋白相關(guān)的mRNA，置入某種細(xì)胞（如大腸桿菌），經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA。用限制性內(nèi)切酶將cDNA切割成特定片段，再用核酸雜交方法釣出特定的DNA并克隆化。通過(guò)測(cè)定陽(yáng)性克隆DNA的核苷酸順序，推斷出相應(yīng)的蛋白質(zhì)氨基酸序列。