膜片鉗是一種以記錄通過(guò)離子通道的離子電流來(lái)反映細(xì)胞膜單一的或多個(gè)的離子通道分子活動(dòng)的技術(shù)。一整套系統(tǒng)主要包括放大器、電極拉制儀、顯微鏡、顯微操作儀、防震臺(tái)、顯示器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器等。

膜片鉗的基本原理是通過(guò)電極拉制儀將玻璃微電極的一端拉制成直徑約1.5-3.0μm的尖端，通過(guò)負(fù)壓吸引使尖端口與細(xì)胞膜形成千兆歐姆級(jí)的阻抗封接，尖端口內(nèi)的細(xì)胞膜區(qū)域與周圍其他區(qū)域形成了電學(xué)分隔，然后人工鉗制此片區(qū)域細(xì)胞膜的電位，即可達(dá)到對(duì)膜片上離子通道電流的監(jiān)測(cè)與記錄。

膜片鉗在腦科學(xué)中的應(yīng)用，主要為腦片膜片鉗的研究。腦片膜片鉗可以檢測(cè)并記錄離體腦片中細(xì)胞與細(xì)胞間的離子通道活動(dòng)情況，也就是在一個(gè)接近真實(shí)生理狀態(tài)下的腦環(huán)境中的電生理信號(hào)，通過(guò)對(duì)記錄到的這些信號(hào)的分析，可以比較快速、直觀地觀察到腦細(xì)胞的放電情況。

一、研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入預(yù)測(cè)

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2025-2030年版醫(yī)藥設(shè)備產(chǎn)業(yè)政府戰(zhàn)略管理與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》顯示：“中國(guó)腦計(jì)劃”國(guó)家級(jí)項(xiàng)目的推進(jìn)，政府將持續(xù)穩(wěn)定地投入大量資金，科技部、自然科學(xué)基金委等部門，會(huì)在神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)理論、腦機(jī)接口、類腦計(jì)算等前沿領(lǐng)域加大支持力度，預(yù)計(jì)2030年神經(jīng)科學(xué)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入規(guī)模達(dá)到279億元，有利于神經(jīng)科學(xué)研發(fā)成果產(chǎn)出。

圖表：2025-2030年神經(jīng)科學(xué)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院

二、國(guó)內(nèi)神經(jīng)科學(xué)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析

近年來(lái)國(guó)內(nèi)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入顯著增加，國(guó)家自然科學(xué)基金作為支持基礎(chǔ)研究主渠道，在培育源頭創(chuàng)新方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。同時(shí)地方政府支持以及企業(yè)積極參與，為我國(guó)神經(jīng)科學(xué)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用研究。2024年，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院及北京市神經(jīng)外科研究所共獲批54個(gè)項(xiàng)目，資助總額達(dá)到3096.5萬(wàn)元，較2023年增長(zhǎng)23.2%，創(chuàng)歷史新高。2022年，北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)59項(xiàng)在研項(xiàng)目，合同金額共計(jì)2.28億元，其中包括多個(gè)國(guó)家或地區(qū)級(jí)項(xiàng)目。

根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局機(jī)構(gòu)--“專利檢索及分析”查詢“神經(jīng)科學(xué)”結(jié)果顯示，神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)業(yè)專利數(shù)據(jù)有385條，表明均看好神經(jīng)科學(xué)產(chǎn)業(yè)，加大技術(shù)研發(fā)，構(gòu)建專利壁壘。

三、國(guó)內(nèi)神經(jīng)學(xué)科發(fā)展存在問(wèn)題

1、資源分布不均衡。神經(jīng)科學(xué)醫(yī)療資源在不同地區(qū)分布存在明顯差距，東部沿海及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)大城市，醫(yī)療資源相對(duì)豐富，神經(jīng)科學(xué)醫(yī)院以及病房數(shù)量多，設(shè)備先進(jìn)，專業(yè)人才較為集中。而中西部地區(qū)、偏遠(yuǎn)農(nóng)村等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，醫(yī)療資源則相對(duì)匱乏，不僅醫(yī)院數(shù)量少，設(shè)備陳舊落后，專業(yè)人才更是稀缺，導(dǎo)致當(dāng)?shù)鼗颊唠y以獲得及時(shí)、有效治療。

2、人才短缺。近年來(lái)盡管神經(jīng)科醫(yī)生數(shù)量有所增加，但與龐大患者群體和日益增長(zhǎng)醫(yī)療需求相比，仍存在較大缺口。尤其是在基層醫(yī)院和偏遠(yuǎn)地區(qū)，神經(jīng)科醫(yī)生更是供不應(yīng)求，患者往往需要長(zhǎng)時(shí)間等待才能看上病.

神經(jīng)學(xué)科是一門高度復(fù)雜、知識(shí)技術(shù)密集型的學(xué)科，對(duì)人才專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力要求極高。培養(yǎng)一名合格神經(jīng)科醫(yī)生需要較長(zhǎng)時(shí)間和大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，在一定程度上限制神經(jīng)科學(xué)人才快速增長(zhǎng)。

3、科研創(chuàng)新能力不足。與國(guó)際先進(jìn)水平相比，我國(guó)神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)研究在深度和廣度上都存在差距。在神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)退行性疾病發(fā)病機(jī)制等關(guān)鍵領(lǐng)域研究成果相對(duì)較少，對(duì)疾病認(rèn)識(shí)還不夠深入，難以從根本上突破現(xiàn)有治療手段局限。

神經(jīng)學(xué)科發(fā)展需要與生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科進(jìn)行深度交叉融合，但目前我國(guó)在跨學(xué)科合作還不夠緊密，限制神經(jīng)學(xué)科的創(chuàng)新發(fā)展，影響技術(shù)突破和應(yīng)用。

4、倫理和社會(huì)認(rèn)知問(wèn)題。神經(jīng)科學(xué)研究和臨床實(shí)踐中涉及大量患者個(gè)人信息和大腦數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)隱私保護(hù)至關(guān)重要。然而，目前我國(guó)在神經(jīng)數(shù)據(jù)隱私保護(hù)方面還存在薄弱環(huán)節(jié)，相關(guān)法律法規(guī)不夠完善，數(shù)據(jù)安全管理措施不夠嚴(yán)格，存在患者隱私泄露風(fēng)險(xiǎn).

神經(jīng)精神疾病患者往往面臨著社會(huì)歧視和偏見(jiàn)，不僅給患者帶來(lái)巨大的心理壓力，也影響治療和康復(fù)。部分患者及其家屬因擔(dān)心受到歧視而不愿就醫(yī)或隱瞞病情，延誤治療時(shí)機(jī)。