stringtranslate.com

Электропорация

Кюветы для электропорации in-vitro. Пластиковые с алюминиевыми электродами и синей крышкой. Вмещают максимум 400 мкл .

Электропорация или электропермеабилизация — это метод, при котором электрическое поле применяется к клеткам для увеличения проницаемости клеточной мембраны . Это может позволить вводить в клетку химические вещества, лекарства, электродные матрицы или ДНК (также называемые электропереносом ). [1] [2] [3] [4]

В микробиологии процесс электропорации часто используется для трансформации бактерий , дрожжей или протопластов растений путем введения новой кодирующей ДНК. Если бактерии и плазмиды смешиваются, плазмиды могут быть перенесены в бактерии после электропорации, хотя в зависимости от того, что переносится, могут также использоваться проникающие в клетки пептиды или сжатие клеток . Электропорация работает путем пропускания тысяч вольт (~8 кВ/см) через взвешенные клетки в кювете для электропорации. [2] После этого с клетками нужно обращаться осторожно, пока они не получат возможность разделить, производя новые клетки, содержащие воспроизведенные плазмиды. Этот процесс примерно в десять раз эффективнее для увеличения проницаемости клеточной мембраны, чем химическая трансформация , хотя во многих лабораториях нет специализированного оборудования, необходимого для электропорации. [5] [6] [ требуется проверка ]

Электропорация также очень эффективна для введения чужеродных генов в клетки культуры тканей, особенно клетки млекопитающих . Например, она используется в процессе получения нокаутированных мышей , а также в лечении опухолей, генной терапии и клеточной терапии. Процесс введения чужеродной ДНК в эукариотические клетки известен как трансфекция . Электропорация очень эффективна для трансфекции клеток в суспензии с использованием кювет для электропорации. Электропорация доказала свою эффективность при использовании на тканях in vivo , для применения in utero , а также для трансфекции in ovo . Адгезивные клетки также можно трансфицировать с помощью электропорации, что предоставляет исследователям альтернативу трипсинизации их клеток перед трансфекцией. Однако одним из недостатков электропорации является то, что после этого процесса может быть затронута экспрессия более 7000 генов. [7] Это может вызвать проблемы в исследованиях, где экспрессию генов необходимо контролировать для обеспечения точных и достоверных результатов.

Хотя объемная электропорация имеет много преимуществ по сравнению с физическими методами доставки, такими как микроинъекции и генные пушки , она все еще имеет ограничения, включая низкую жизнеспособность клеток. Была изучена миниатюризация электропорации, что привело к микроэлектропорации и нанотрансфекции ткани с использованием методов, основанных на электропорации, через наноканалы для минимально инвазивной доставки груза в клетки. [8] [9]

Электропорация также использовалась в качестве механизма для запуска слияния клеток . Искусственно вызванное слияние клеток может использоваться для исследования и лечения различных заболеваний, таких как диабет, [10] [11] [12] регенерации аксонов центральной нервной системы, [13] и производства клеток с желаемыми свойствами, например, в клеточных вакцинах для иммунотерапии рака. [14] Однако первым и наиболее известным применением слияния клеток является производство моноклональных антител в гибридомной технологии , где гибридные клеточные линии (гибридомы) образуются путем слияния специфических продуцирующих антитела В-лимфоцитов с клеточной линией миеломы (В-лимфоцитарный рак). [15]

Лабораторная практика

Электропорация выполняется с помощью электропораторов , специально созданных приборов, которые создают электростатическое поле в растворе клеток. Клеточная суспензия пипетируется в стеклянную или пластиковую кювету, которая имеет два алюминиевых электрода по бокам. Для бактериальной электропорации обычно используется суспензия объемом около 50 микролитров . Перед электропорацией эта суспензия бактерий смешивается с трансформируемой плазмидой . Смесь пипетируется в кювету, устанавливаются напряжение и емкость, и кювета вставляется в электропоратор. Процесс требует прямого контакта между электродами и суспензией. Сразу после электропорации к бактериям (в кювету или в пробирку Эппендорфа ) добавляется один миллилитр жидкой среды, и пробирка инкубируется при оптимальной для бактерий температуре в течение часа или более, чтобы обеспечить восстановление клеток и экспрессию плазмиды, после чего следует бактериальное культивирование на агаровых пластинах.

Успех электропорации во многом зависит от чистоты раствора плазмиды, особенно от содержания в нем соли. Растворы с высокой концентрацией соли могут вызывать электрический разряд (известный как дуговой разряд ), который часто снижает жизнеспособность бактерий. Для дальнейшего детального исследования процесса следует уделить больше внимания выходному сопротивлению поратора и входному сопротивлению суспензии клеток (например, содержанию соли ).

Поскольку клеточная мембрана не способна пропускать ток (за исключением ионных каналов), она действует как электрический конденсатор. Воздействие на мембраны электрического поля высокого напряжения приводит к их временному разрушению, в результате чего поры становятся достаточно большими, чтобы позволить макромолекулам (таким как ДНК) входить в клетку или выходить из нее. [16]

Кроме того, электропорация может использоваться для повышения проницаемости клеток во время инъекций и операций in Utero. В частности, электропорация позволяет более эффективно трансфицировать ДНК, РНК, shRNA и все нуклеиновые кислоты в клетки мышей и крыс. Успех электропорации in vivo во многом зависит от напряжения, повторения, импульсов и продолжительности. Развивающиеся центральные нервные системы наиболее эффективны для электропорации in vivo из-за видимости желудочков для инъекций нуклеиновых кислот, а также повышенной проницаемости делящихся клеток. Электропорация инъецированных in utero эмбрионов выполняется через стенку матки, часто с помощью электродов типа щипцов, чтобы ограничить повреждение эмбриона. [17]

В пробиркеи исследования на животных

Электроперенос генов in vivo был впервые описан в 1991 году [18] и сегодня существует множество доклинических исследований электропереноса генов. Метод используется для доставки большого количества терапевтических генов для потенциального лечения нескольких заболеваний, таких как: расстройства иммунной системы, опухоли, метаболические нарушения, моногенетические заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, анальгезия.... [19] [20] [21]

Что касается необратимой электропорации, первое успешное лечение злокачественных кожных опухолей, имплантированных мышам, было завершено в 2007 году группой ученых, которые добились полной абляции опухоли у 12 из 13 мышей. Они добились этого, посылая 80 импульсов по 100 микросекунд с частотой 0,3 Гц с величиной электрического поля 2500 В/см для лечения кожных опухолей. [22] В настоящее время ряд компаний, включая AngioDynamics, Inc. и VoltMed, Inc., продолжают разрабатывать и внедрять технологии на основе необратимой электропорации в клинических условиях.

Первую группу, которая изучала электропорацию для медицинских целей, возглавил Луис М. Мир из Института Гюстава Русси. В этом случае они рассматривали использование обратимой электропорации в сочетании с непроницаемыми макромолекулами. Первое исследование, посвященное использованию наносекундных импульсов на клетках человека, было проведено исследователями из Восточной Вирджинской медицинской школы и Университета Олд Доминион и опубликовано в 2003 году. [23]

Медицинские приложения

Первое медицинское применение электропорации было использовано для введения плохо проникающих противораковых препаратов в опухолевые узелки. [24] Вскоре также электроперенос генов стал представлять особый интерес из-за его низкой стоимости, простоты реализации и безопасности. А именно, вирусные векторы могут иметь серьезные ограничения с точки зрения иммуногенности и патогенности при использовании для переноса ДНК. [25]

Необратимая электропорация используется и оценивается как сердечная абляционная терапия для уничтожения очень маленьких участков сердечной мышцы. Это делается для лечения нарушений сердечного ритма . Сердечный катетер доставляет серии высоковольтных сверхбыстрых электрических импульсов, которые образуют необратимые поры в клеточных мембранах, что приводит к гибели клеток. Считается, что это обеспечивает лучшую селективность, чем предыдущие методы, которые использовали тепло или холод для уничтожения больших объемов мышц. [26]

Было обнаружено, что более высокое напряжение электропорации у свиней необратимо разрушает целевые клетки в узком диапазоне, оставляя соседние клетки нетронутыми, и, таким образом, представляет собой многообещающее новое лечение рака, болезней сердца и других болезненных состояний, требующих удаления ткани. [27] Необратимая электропорация (НЭП) с тех пор доказала свою эффективность в лечении рака у людей, и хирурги в Университете Джонса Хопкинса и других учреждениях теперь используют эту технологию для лечения рака поджелудочной железы, который ранее считался неоперабельным. [28]

Также сообщалось о первом клиническом испытании фазы I генного электропереноса у пациентов с метастатической меланомой. [29] [30] Была проведена электропорационная опосредованная доставка плазмиды, кодирующей ген интерлейкина-12 (pIL-12), и контролировались безопасность, переносимость и терапевтический эффект. Исследование пришло к выводу, что генный электроперенос с pIL-12 безопасен и хорошо переносится. Кроме того, частичный или полный ответ наблюдался также в отдаленных нелеченых метастазах, что предполагает системный эффект лечения. На основании этих результатов они уже планируют перейти к клиническому исследованию фазы II. В настоящее время проводится несколько клинических исследований генного электропереноса [31] , в которых контролируются безопасность, переносимость и эффективность иммунизации ДНК-вакциной, которая вводится с помощью электрических импульсов.

Хотя метод не системный, а строго локальный, он по-прежнему остается наиболее эффективной невирусной стратегией доставки генов.

N-ШИНА

Недавняя методика, называемая нетермической необратимой электропорацией (N-TIRE), оказалась успешной в лечении многих различных типов опухолей и других нежелательных тканей. Эта процедура выполняется с использованием небольших электродов (диаметром около 1 мм), помещенных либо внутрь, либо вокруг целевой ткани, чтобы подавать короткие повторяющиеся импульсы электричества с заранее определенным напряжением и частотой. Эти импульсы электричества увеличивают трансмембранный потенциал покоя (TMP), так что в плазматической мембране образуются нанопоры. Когда электричество, приложенное к ткани, превышает порог электрического поля целевой ткани, клетки становятся постоянно проницаемыми из-за образования нанопор. В результате клетки не могут восстановить повреждение и умирают из-за потери гомеостаза. [32] N-TIRE уникален среди других методов абляции опухолей тем, что он не создает термического повреждения ткани вокруг себя.

Обратимая электропорация

Напротив, обратимая электропорация происходит, когда электричество, приложенное с помощью электродов, ниже порога электрического поля целевой ткани. Поскольку приложенное электричество ниже порога клеток, оно позволяет клеткам восстановить свой фосфолипидный бислой и продолжить свои обычные клеточные функции. Обратимая электропорация обычно выполняется с помощью методов лечения, которые включают введение препарата или гена (или другой молекулы, которая обычно не проницаема для клеточной мембраны) в клетку. Не все ткани имеют одинаковый порог электрического поля; поэтому перед лечением необходимо провести тщательные расчеты, чтобы гарантировать безопасность и эффективность. [33]

Одним из главных преимуществ использования N-TIRE является то, что при правильном выполнении в соответствии с тщательными расчетами он воздействует только на целевую ткань. Белки, внеклеточный матрикс и критические структуры, такие как кровеносные сосуды и нервы, не затрагиваются и остаются здоровыми в результате этого лечения. Это позволяет быстрее восстановиться и способствует более быстрой замене мертвых опухолевых клеток здоровыми клетками. [34]

Перед выполнением процедуры ученые должны тщательно рассчитать, что именно необходимо сделать, и лечить каждого пациента индивидуально в каждом конкретном случае. Для этого обычно используются технологии визуализации, такие как КТ и МРТ, для создания трехмерного изображения опухоли. Используя эту информацию, они могут приблизительно оценить объем опухоли и принять решение о наилучшем курсе действий, включая место введения электродов, угол их введения, необходимое напряжение и многое другое, используя программные технологии. Часто для размещения электродов во время процедуры используется компьютерный томограф, особенно когда электроды используются для лечения опухолей в мозге. [35]

Вся процедура очень быстрая, обычно занимает около пяти минут. Успешность этих процедур высока [16] и является весьма многообещающей для будущего лечения людей. Одним из недостатков использования N-TIRE является то, что электричество, подаваемое от электродов, может стимулировать сокращение мышечных клеток, что может иметь летальные последствия в зависимости от ситуации. Поэтому при выполнении процедуры необходимо использовать паралитический агент. Паралитические агенты, которые использовались в таких исследованиях, являются успешными [ требуется цитата ] ; однако всегда есть некоторый риск, хотя и небольшой, при использовании анестетиков.

H-ОГОНЬ

Была разработана более поздняя методика, называемая высокочастотной необратимой электропорацией (H-FIRE). Эта методика использует электроды для подачи биполярных всплесков электричества с высокой частотой, в отличие от униполярных всплесков электричества с низкой частотой. Этот тип процедуры имеет такой же успех в абляции опухолей, как и N-TIRE. Однако у нее есть одно явное преимущество: H-FIRE не вызывает сокращения мышц у пациента, и поэтому нет необходимости в паралитическом агенте. [36] Кроме того, было продемонстрировано, что H-FIRE производит более предсказуемые абляции из-за меньшей разницы в электрических свойствах тканей на более высоких частотах. [37]

Доставка лекарств и генов

Электропорация также может использоваться для доставки лекарств или генов в клетку путем применения коротких и интенсивных электрических импульсов, которые временно проницают клеточную мембрану, тем самым позволяя транспортировать молекулы, которые в противном случае не транспортируются через клеточную мембрану. Эта процедура называется электрохимиотерапией , когда молекулы, которые должны быть транспортированы, являются химиотерапевтическими агентами, или электропереносом генов , когда молекула, которая должна быть транспортирована, является ДНК. Ученые из Каролинского института и Оксфордского университета используют электропорацию экзосом для доставки siRNA, антисмысловых олигонуклеотидов, химиотерапевтических агентов и белков специально к нейронам после их системной инъекции (в кровь). Поскольку эти экзосомы способны пересекать гематоэнцефалический барьер , этот протокол может решить проблему плохой доставки лекарств в центральную нервную систему и потенциально лечить болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона и рак мозга , среди других состояний. [38]

Бактериальная трансформация, как правило, является самым простым способом создания больших количеств определенного белка, необходимого для целей биотехнологии или медицины. Поскольку электроперенос генов является очень простым, быстрым и высокоэффективным методом, он впервые стал очень удобной заменой для других процедур трансформации. [39]

Недавние исследования показали, что ударные волны могут быть использованы для предварительной обработки клеточной мембраны перед электропорацией. [40] [41] Эта синергическая стратегия показала снижение внешнего напряжения и создание более крупных пор. Также применение ударных волн позволяет нацеливаться на желаемый участок мембраны. Эта процедура позволяет контролировать размер пор.

Физический механизм

Схематическое поперечное сечение, показывающее теоретическое расположение липидов в гидрофобной поре (вверху) и гидрофильной поре (внизу).

Электропорация позволяет вводить в клетку крупные высокозаряженные молекулы, такие как ДНК , которые никогда не будут пассивно диффундировать через гидрофобное двухслойное ядро. [2] Это явление указывает на то, что механизм заключается в создании заполненных водой отверстий в мембране размером нм. [42] Электропоры были оптически визуализированы в моделях липидного бислоя, таких как бислои интерфейса капель [43] и гигантские однослойные везикулы, [44] в то время как добавление цитоскелетных белков, таких как актиновые сети, к гигантским однослойным везикулам, по-видимому, предотвращает образование видимых электропор. [45] Также появились экспериментальные доказательства того, что актиновые сети регулируют проницаемость клеточной мембраны. [46] Хотя электропорация и диэлектрический пробой являются результатом приложения электрического поля, задействованные механизмы принципиально различны. При диэлектрическом пробое материал барьера ионизируется, создавая проводящий путь. Таким образом, изменение материала носит химический характер. Напротив, во время электропорации липидные молекулы не изменяются химически, а просто меняют положение, открывая пору, которая действует как проводящий путь через бислой, поскольку он заполняется водой.

Электропорация — это динамическое явление, которое зависит от локального трансмембранного напряжения в каждой точке клеточной мембраны. Общепринято, что для заданной длительности и формы импульса существует определенный порог трансмембранного напряжения для проявления явления электропорации (от 0,5 В до 1 В). Это приводит к определению порога величины электрического поля для электропорации (E th ). То есть, электропорируются только клетки в областях, где E ≧ E th . Если достигается или преодолевается второй порог (E ir ), электропорация ставит под угрозу жизнеспособность клеток, т. е . происходит необратимая электропорация (IRE). [47]

Электропорация — многоступенчатый процесс с несколькими отдельными фазами. [48] [49] Во-первых, необходимо применить короткий электрический импульс. Типичные параметры составляют 300–400 мВ в течение < 1 мс через мембрану (обратите внимание: напряжения, используемые в экспериментах с клетками, обычно намного больше, поскольку они прикладываются на больших расстояниях к объему раствора, поэтому результирующее поле через фактическую мембрану составляет лишь малую часть приложенного смещения). При приложении этого потенциала мембрана заряжается как конденсатор посредством миграции ионов из окружающего раствора. Как только достигается критическое поле, происходит быстрая локализованная перестройка в морфологии липидов. Полученная структура, как полагают, является «препорой», поскольку она не является электропроводящей, но быстро приводит к созданию проводящей поры. [50] Доказательства существования таких препор в основном исходят из «мерцания» пор, что предполагает переход между проводящим и изолирующим состояниями. [51] Было высказано предположение, что эти препоры представляют собой небольшие (~3 Å) гидрофобные дефекты. Если эта теория верна, то переход в проводящее состояние можно объяснить перестройкой на краю поры, при которой липидные головки складываются, создавая гидрофильный интерфейс. Наконец, эти проводящие поры могут либо залечиваться, повторно запечатывая бислой, либо расширяться, в конечном итоге разрывая его. Результирующая судьба зависит от того, был ли превышен критический размер дефекта [52], который, в свою очередь, зависит от приложенного поля, локального механического напряжения и энергии края бислоя.

Электропорация гена

Приложение электрических импульсов достаточной силы к клетке вызывает увеличение трансмембранной разности потенциалов, что провоцирует дестабилизацию мембраны. Проницаемость клеточной мембраны увеличивается, и в противном случае непроникающие молекулы проникают в клетку. [53] [54] Хотя механизмы электропереноса генов еще не полностью изучены, было показано, что введение ДНК происходит только в той части мембраны, которая обращена к катоду, и что для успешной трансфекции необходимо несколько этапов: электрофоретическая миграция ДНК к клетке, вставка ДНК в мембрану, транслокация через мембрану, миграция ДНК к ядру, перенос ДНК через ядерную оболочку и, наконец, экспрессия гена. [55] Существует ряд факторов, которые могут влиять на эффективность электропереноса генов, таких как: температура, параметры электрических импульсов, концентрация ДНК, используемый буфер для электропорации, размер клетки и способность клеток экспрессировать трансфицированные гены. [56] При электропереносе генов in vivo решающее значение также имеют диффузия ДНК через внеклеточный матрикс, свойства ткани и общая проводимость ткани. [57]

История

В 1960-х годах было известно, что, применяя внешнее электрическое поле, можно создать большой мембранный потенциал на двух полюсах клетки. В 1970-х годах было обнаружено, что когда мембранный потенциал достигает критического уровня, мембрана разрушается и может восстановиться. [58] К 1980-м годам это отверстие использовалось для введения различных материалов/молекул в клетки. [59]

Ссылки

  1. ^ Muralidharan A, Boukany PE (декабрь 2023 г.). «Электроперенос для доставки нуклеиновых кислот и белков». Тенденции в биотехнологии . 42 (6): 780–798. doi : 10.1016/j.tibtech.2023.11.009 . PMID  38102019.
  2. ^ abc Neumann E, Schaefer-Ridder M, Wang Y, Hofschneider PH (1982). «Перенос генов в клетки мышиной лиомы с помощью электропорации в сильных электрических полях». The EMBO Journal . 1 (7): 841–845. doi :10.1002/j.1460-2075.1982.tb01257.x. PMC 553119. PMID  6329708 . 
  3. ^ Jimbo Y, Sasaki D, Ohya T, Lee S, Lee W, Arab Hassani F и др. (сентябрь 2021 г.). «Органическая транзисторная матрица для многоточечной внутриклеточной регистрации потенциала действия». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 118 (39): e2022300118. Bibcode : 2021PNAS..11822300J. doi : 10.1073/pnas.2022300118 . PMC 8488610. PMID  34544852. S2CID  237584521 . 
  4. ^ Chang DC (2006-09-15). "Электропорация и электрослияние". В Meyers RA (ред.). Энциклопедия молекулярной клеточной биологии и молекулярной медицины . Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi :10.1002/3527600906.mcb.200300026. ISBN 9783527600908.
  5. ^ Liu J, Chang W, Pan L, Liu X, Su L, Zhang W и др. (декабрь 2018 г.). «Улучшенный метод подготовки высокоэффективной трансформации Escherichia coli с использованием как плазмид, так и более крупных фрагментов ДНК». Indian Journal of Microbiology . 58 (4): 448–456. doi :10.1007/s12088-018-0743-z. PMC 6141401 . PMID  30262955. 
  6. ^ Sugar IP, Neumann E (май 1984). «Стохастическая модель для пор мембраны, индуцированных электрическим полем. Электропорация». Biophysical Chemistry . 19 (3): 211–225. doi :10.1016/0301-4622(84)87003-9. PMID  6722274.
  7. ^ Энн Трафтон (2 февраля 2016 г.). «Сжатие клеток улучшает визуализацию белков». MIT News Office.
  8. ^ Gallego-Perez D, Pal D, Ghatak S, Malkoc V, Higuita-Castro N, Gnyawali S, et al. (октябрь 2017 г.). «Местная тканевая нанотрансфекция опосредует невирусное перепрограммирование и спасение стромы». Nature Nanotechnology . 12 (10): 974–979. Bibcode :2017NatNa..12..974G. doi :10.1038/nnano.2017.134. PMC 5814120 . PMID  28785092. 
  9. ^ Muralidharan A, Pesch GR, Hubbe H, Rems L, Nouri-Goushki M, Boukany PE (октябрь 2022 г.). «Массив микроловушек на чипе для локализованной электропорации и электрогенной трансфекции». Биоэлектрохимия . 147 : 108197. doi : 10.1016/j.bioelechem.2022.108197 . PMID  35810498.
  10. ^ McClenaghan NH (май 2007). «Физиологическая регуляция панкреатических {бета}-клеток: функциональные идеи для понимания и терапии диабета». Experimental Physiology . 92 (3): 481–96. doi : 10.1113/expphysiol.2006.034835 . PMID  17272356. S2CID  22548866.
  11. ^ Yanai G, Hayashi T, Zhi Q, Yang KC, Shirouzu Y, Shimabukuro T и др. (2013). «Электрослияние мезенхимальных стволовых клеток и островковых клеток для терапии диабета: модель на крысах». PLOS ONE . ​​8 (5): e64499. Bibcode :2013PLoSO...864499Y. doi : 10.1371/journal.pone.0064499 . PMC 3665804 . PMID  23724055. 
  12. ^ McCluskey JT, Hamid M, Guo-Parke H, McClenaghan NH, Gomis R, Flatt PR (июнь 2011 г.). «Разработка и функциональная характеристика инсулин-высвобождающих линий бета-клеток поджелудочной железы человека, полученных методом электрослияния». Журнал биологической химии . 286 (25): 21982–92. doi : 10.1074/jbc.M111.226795 . PMC 3121343. PMID  21515691 . 
  13. ^ Sretavan DW, Chang W, Hawkes E, Keller C, Kliot M (октябрь 2005 г.). «Микромасштабная хирургия отдельных аксонов». Neurosurgery . 57 (4): 635–46, обсуждение 635–46. doi :10.1227/01.NEU.0000175545.57795.ac. PMID  16239875. S2CID  196411777.
  14. ^ Takakura K, Kajihara M, Ito Z, Ohkusa T, Gong J, Koido S (март 2015 г.). «Дендритно-опухолевые слитые клетки в иммунотерапии рака». Discovery Medicine . 19 (104): 169–74. PMID  25828520.
  15. ^ Trontelj K, Rebersek M, Kanduser M, Serbec VC, Sprohar M, Miklavcic D (ноябрь 2008 г.). «Оптимизация объемного электрослияния клеток in vitro для производства клеток гетерогибридомы человека и мыши». Bioelectrochemistry . 74 (1): 124–9. doi :10.1016/j.bioelechem.2008.06.003. PMID  18667367.
  16. ^ ab Potter H (май 2003 г.). "Глава 9: Трансфекция электропорацией". Current Protocols in Molecular Biology . Том. Глава 9. стр. Раздел 9.3. doi :10.1002/0471142727.mb0903s62. ISBN 978-0471142720. PMC  2975437 . PMID  18265334.
  17. ^ Saito T (2010). "Embryonic In Vivo Electroporation in the Mouse". Руководство по методам развития мышей, часть B: молекулярная генетика мышей . Методы в энзимологии. Т. 477 (2-е изд.). Elsevier. стр. 37–50. doi :10.1016/s0076-6879(10)77003-8. ISBN 978-0-12-384880-2. PMID  20699135 . Получено 2022-09-19 .
  18. ^ Титомиров АВ, Сухарев С, Кистанова Е (январь 1991). "In vivo электропорация и стабильная трансформация клеток кожи новорожденных мышей плазмидной ДНК". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура и экспрессия генов . 1088 (1): 131–4. doi :10.1016/0167-4781(91)90162-F. PMID  1703441.
  19. ^ Heller LC, Coppola D (октябрь 2002 г.). «Электрически опосредованная доставка векторной плазмидной ДНК вызывает противоопухолевый эффект». Gene Therapy . 9 (19): 1321–5. doi : 10.1038/sj.gt.3301802 . PMID  12224015.
  20. ^ Chuang IC, Jhao CM, Yang CH, Chang HC, Wang CW, Lu CY и др. (2004). «Внутримышечная электропорация с геном проопиомеланокортина при адъювантном артрите у крыс». Arthritis Research & Therapy . 6 (1): R7–R14. doi : 10.1186/ar1014 . PMC 400409. PMID  14979933. 
  21. ^ Vilquin JT, Kennel PF, Paturneau-Jouas M, Chapdelaine P, Boissel N, Delaère P, et al. (Июль 2001 г.). «Электроперенос голой ДНК в скелетных мышцах животных моделей мышечных дистрофий». Gene Therapy . 8 (14): 1097–107. doi :10.1038/sj.gt.3301484. PMID  11526457. S2CID  1081582.
  22. ^ Al-Sakere B, André F, Bernat C, Connault E, Opolon P, Davalos RV и др. (ноябрь 2007 г.). «Аблация опухоли с помощью необратимой электропорации». PLOS ONE . ​​2 (11): e1135. Bibcode :2007PLoSO...2.1135A. doi : 10.1371/journal.pone.0001135 . PMC 2065844 . PMID  17989772. 
  23. ^ Beebe SJ, Fox PM, Rec LJ, Willis EL, Schoenbach KH (август 2003 г.). «Наносекундные высокоинтенсивные импульсные электрические поля вызывают апоптоз в клетках человека». FASEB Journal . 17 (11): 1493–5. doi : 10.1096/fj.02-0859fje . PMID  12824299. S2CID  13189517.
  24. ^ Мир Л.М., Белеградек М., Доменж С., Орловски С., Поддевин Б., Белеградек Дж. и др. (1991). «[Электрохимиотерапия, новое противоопухолевое лечение: первое клиническое исследование]». Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, Série III (на французском языке). 313 (13): 613–8. ПМИД  1723647.
  25. ^ Маршалл Э. (декабрь 1999 г.). «Смерть от генной терапии побуждает к пересмотру вектора аденовируса». Science . 286 (5448): 2244–5. doi :10.1126/science.286.5448.2244. PMID  10636774. S2CID  46362535.
  26. ^ Tabaja C, Younis A, Hussein AA, Taigen TL, Nakagawa H, Saliba WI и др. (сентябрь 2023 г.). «Катетерная электропорация: новый метод катетерной абляции сердечных аритмий». JACC. Клиническая электрофизиология . 9 (9): 2008–2023. doi :10.1016/j.jacep.2023.03.014. PMID  37354168.
  27. ^ Сара Янг (2007-02-12). "Новая медицинская технология пробивает дыры в клетках, может лечить опухоли" . Получено 2007-12-13 .
  28. ^ "Потенциальное благо для пациентов с раком поджелудочной железы". Хирургия Джонса Хопкинса: новости из хирургического отделения Джонса Хопкинса . 2014-06-23. Архивировано из оригинала 2019-03-23 . Получено 2014-07-09 .
  29. ^ Daud AI, DeConti RC, Andrews S, Urbas P, Riker AI, Sondak VK и др. (декабрь 2008 г.). «Испытание фазы I электропорации плазмиды интерлейкина-12 у пациентов с метастатической меланомой». Журнал клинической онкологии . 26 (36): 5896–903. doi :10.1200/JCO.2007.15.6794. PMC 2645111. PMID  19029422 . 
  30. ^ Cha E, Daud A (ноябрь 2012 г.). «Электропорация плазмиды IL-12 при меланоме». Human Vaccines & Immunotherapeutics . 8 ( 11): 1734–8. doi :10.4161/hv.22573. PMC 3601150. PMID  23151447. 
  31. ^ "Найдено 2 исследования для: электроперенос гена". ClinicalTrials.gov . Национальная медицинская библиотека . Получено 19 сентября 2022 г. .
  32. ^ Garcia PA, Rossmeisl JH, Davalos RV (2011). «Изменения электропроводности во время необратимого электропорационного лечения рака мозга». 2011 Ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology Society . Том 2011. С. 739–42. doi :10.1109/IEMBS.2011.6090168. ISBN 978-1-4577-1589-1. PMID  22254416. S2CID  4953213.
  33. ^ Garcia PA, Neal RE, Rossmeisl JH, Davalos RV (2010). «Нетермическая необратимая электропорация при глубоких внутричерепных расстройствах». 2010 Ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology . Том 2010. С. 2743–6. doi :10.1109/IEMBS.2010.5626371. ISBN 978-1-4244-4123-5. PMID  21095962. S2CID  9589956.
  34. ^ Garcia PA, Rossmeisl JH, Neal RE, Ellis TL, Olson JD, Henao-Guerrero N, et al. (Июль 2010 г.). «Внутричерепная нетермическая необратимая электропорация: анализ in vivo». Журнал мембранной биологии . 236 (1): 127–36. CiteSeerX 10.1.1.679.527 . doi :10.1007/s00232-010-9284-z. PMID  20668843. S2CID  10958480. 
  35. ^ Neal RE, Garcia PA, Rossmeisl JH, Davalos RV (2010). «Исследование с использованием необратимой электропорации для лечения больших нерегулярных опухолей у пациента-собаки». 2010 Ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology . Том 2010. С. 2747–50. doi :10.1109/IEMBS.2010.5626372. ISBN 978-1-4244-4123-5. PMID  21095963. S2CID  24348785.
  36. ^ Arena CB, Sano MB, Rossmeisl JH, Caldwell JL, Garcia PA, Rylander MN и др. (Ноябрь 2011 г.). "Высокочастотная необратимая электропорация (H-FIRE) для нетермической абляции без сокращения мышц". BioMedical Engineering OnLine . 10 : 102. doi : 10.1186/1475-925X-10-102 . PMC 3258292. PMID  22104372 . 
  37. ^ Bhonsle SP, Arena CB, Sweeney DC, Davalos RV (27 августа 2015 г.). «Смягчение изменений импеданса в результате электропорационной терапии с использованием всплесков высокочастотных биполярных импульсов». BioMedical Engineering OnLine . 13 (Suppl 3): S3. doi : 10.1186/1475-925X-14-S3-S3 . PMC 4565149. PMID  26355870 . 
  38. ^ El-Andaloussi S, Lee Y, Lakhal-Littleton S, Li J, Seow Y, Gardiner C и др. (декабрь 2012 г.). «Доставка siRNA с помощью экзосом in vitro и in vivo». Nature Protocols . 7 (12): 2112–26. doi :10.1038/nprot.2012.131. PMID  23154783. S2CID  34413410.
  39. ^ Calvin NM, Hanawalt PC (июнь 1988). «Высокоэффективная трансформация бактериальных клеток электропорацией». Журнал бактериологии . 170 (6): 2796–801. doi :10.1128/jb.170.6.2796-2801.1988. PMC 211205. PMID  3286620. 
  40. ^ Ху Кью, Хоссейн С, Джоши РП (2018-06-25). "Анализ стратегии двойной ударной волны и ультракоротких электрических импульсов для электроманипуляции мембранными нанопорами". Журнал физики D: Прикладная физика . 51 (28): 285403. Bibcode : 2018JPhD...51B5403H. doi : 10.1088/1361-6463/aaca7a. ISSN  0022-3727. S2CID  125134522.
  41. ^ Хоссейн С, Абдельгавад А (2020-01-02). «Анализ проницаемости мембраны из-за синергического эффекта контролируемой ударной волны и приложения электрического поля». Электромагнитная биология и медицина . 39 (1): 20–29. doi :10.1080/15368378.2019.1706553. PMID  31868023. S2CID  209446699.
  42. ^ Chang DC, Reese TS (июль 1990 г.). «Изменения в структуре мембраны, вызванные электропорацией, выявленные с помощью электронной микроскопии с быстрым замораживанием». Biophysical Journal . 58 (1): 1–12. Bibcode :1990BpJ....58....1C. doi :10.1016/S0006-3495(90)82348-1. PMC 1280935 . PMID  2383626. 
  43. ^ Sengel JT, Wallace MI (май 2016 г.). «Визуализация динамики отдельных электропор». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (19): 5281–5286. Bibcode : 2016PNAS..113.5281S. doi : 10.1073/pnas.1517437113 . PMC 4868429. PMID  27114528 . 
  44. ^ Sachdev S, Muralidharan A, Choudhary DK, Perrier DL, Rems L, Kreutzer MT и др. (декабрь 2019 г.). «Транслокация ДНК в гигантские однослойные везикулы во время электропорации не зависит от размера ДНК». Soft Matter . 15 (45): 9187–9194. Bibcode :2019SMat...15.9187S. doi : 10.1039/C9SM01274E . hdl : 1887/85963 . PMID  31595286.
  45. ^ Perrier DL, Vahid A, Kathavi V, Stam L, Rems L, Mulla Y и др. (Май 2019 г.). «Ответ актиновой сети в пузырьках под действием электрических импульсов». Scientific Reports . 9 (1): 8151. Bibcode :2019NatSR...9.8151P. doi :10.1038/s41598-019-44613-5. PMC 6544639 . PMID  31148577. 
  46. ^ Muralidharan A, Rems L, Kreutzer MT, Boukany PE (январь 2021 г.). «Актиновые сети регулируют проницаемость клеточной мембраны во время электропорации». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биомембраны . 1863 (1): 183468. doi : 10.1016/j.bbamem.2020.183468 . PMID  32882211.
  47. ^ Айворра А., Рубинский Б. «Гели с заданной проводимостью, используемые при электропорации тканей. Заявка USPTO №: 20080214986 — Класс: 604 21 (USPTO)». Архивировано из оригинала 2014-10-22 . Получено 2008-11-21 .
  48. ^ Ho SY, Mittal GS (1996). «Электропорация клеточных мембран: обзор». Critical Reviews in Biotechnology . 16 (4): 349–62. doi :10.3109/07388559609147426. PMID  8989868.
  49. ^ Scuderi M, Dermol-Cerne J, Amaral C, Muralidharan A, Boukany PE, Rems L (2022). «Модели электропорации и связанного с ней трансмембранного молекулярного транспорта следует пересмотреть». Биоэлектрохимия . 147 : 108216. doi : 10.1016/j.bioelechem.2022.108216 . PMID  35932533.
  50. ^ Беккер SM, Кузнецов AV (октябрь 2007). «Влияние локального повышения температуры на развитие пор электропорации in vivo: численная модель фазового перехода липидов рогового слоя». Журнал биомеханической инженерии . 129 (5): 712–21. doi :10.1115/1.2768380. PMID  17887897.
  51. ^ Меликов К.С., Фролов ВА, Щербаков А., Самсонов АВ, Чизмаджев Я.А., Черномордик Л.В. (апрель 2001 г.). "Индуцированные напряжением непроводящие препоры и метастабильные одиночные поры в немодифицированном плоском липидном бислое". Biophysical Journal . 80 (4): 1829–36. Bibcode :2001BpJ....80.1829M. doi :10.1016/S0006-3495(01)76153-X. PMC 1301372 . PMID  11259296. 
  52. ^ Джоши РП, Шенбах КХ (июль 2000 г.). «Динамика электропорации в биологических клетках, подвергнутых сверхбыстрым электрическим импульсам: численное моделирование». Physical Review E. 62 ( 1 Pt B): 1025–33. Bibcode : 2000PhRvE..62.1025J. doi : 10.1103/PhysRevE.62.1025. PMID  11088559.
  53. ^ Котник Т., Миклавчич Д. (август 2000 г.). «Аналитическое описание трансмембранного напряжения, индуцированного электрическими полями на сфероидальных клетках». Biophysical Journal . 79 (2): 670–679. Bibcode :2000BpJ....79..670K. doi :10.1016/S0006-3495(00)76325-9. PMC 1300967 . PMID  10920001. 
  54. ^ Sweeney DC, Weaver JC, Davalos RV (январь 2018 г.). «Характеристика проницаемости клеточной мембраны in vitro, часть I: транспортное поведение, вызванное одноимпульсными электрическими полями». Технологии в исследовании и лечении рака . 17 : 1533033818792491. doi : 10.1177/1533033818792491. PMC 6154305. PMID  30236040 . 
  55. ^ Satkauskas S, Bureau MF, Puc M, Mahfoudi A, Scherman D, Miklavcic D, et al. (Февраль 2002). «Механизмы электропереноса ДНК in vivo: соответствующие вклады электропермеабилизации клеток и электрофореза ДНК». Молекулярная терапия . 5 (2): 133–40. doi : 10.1006/mthe.2002.0526 . PMID  11829520.
  56. ^ Gehl J (апрель 2003 г.). «Электропорация: теория и методы, перспективы доставки лекарств, генная терапия и исследования». Acta Physiologica Scandinavica . 177 (4): 437–47. doi :10.1046/j.1365-201X.2003.01093.x. PMID  12648161. S2CID  16742681.
  57. ^ Миклавчич Д., Беравс К., Семров Д., Чемазар М., Демсар Ф., Серса Г. (май 1998 г.). «Важность распределения электрического поля для эффективной электропорации тканей in vivo». Biophysical Journal . 74 (5): 2152–8. Bibcode :1998BpJ....74.2152M. doi :10.1016/S0006-3495(98)77924-X. PMC 1299558 . PMID  9591642. 
  58. ^ Chang DC (1992). Руководство по электропорации и электрослиянию. Сан-Диего: Academic Press. ISBN 978-0-12-168041-1. OCLC  817706277.
  59. ^ Neumann E, Schaefer-Ridder M, Wang Y, Hofschneider PH (1982). «Перенос генов в клетки мышиной лиомы с помощью электропорации в сильных электрических полях». The EMBO Journal . 1 (7): 841–5. doi :10.1002/ j.1460-2075.1982.tb01257.x . PMC 553119. PMID  6329708.