stringtranslate.com

Электропорация

Кюветы для электропорации in vitro. Они пластиковые с алюминиевыми электродами и синей крышкой. Они вмещают максимум 400 мкл .

Электропорация , или электропроницаемость , представляет собой метод, при котором к клеткам прикладывается электрическое поле с целью увеличения проницаемости клеточной мембраны . Это может позволить вводить в клетку химические вещества, лекарства, электродные матрицы или ДНК (также называемый электропереносом ). [1] [2] [3] [4]

Необратимая электропорация используется и оценивается как абляция сердца, позволяющая убить очень небольшие участки сердечной мышцы. Считается, что он обеспечивает лучшую селективность, чем предыдущие методы, в которых для уничтожения больших объемов использовалось тепло или холод. [5] Его также использовали для уничтожения раковых клеток.

В микробиологии процесс электропорации часто используется для трансформации протопластов бактерий , дрожжей или растений путем введения новой кодирующей ДНК. Если бактерии и плазмиды смешаны вместе, плазмиды можно перенести в бактерии после электропорации, хотя, в зависимости от того, что переносится, также можно использовать проникающие в клетку пептиды или сдавливание клеток . Электропорация осуществляется путем пропускания тысяч вольт (~ 8 кВ/см) через суспендированные клетки в кювете для электропорации. [2] После этого с клетками следует обращаться осторожно, пока они не получат возможность делиться, образуя новые клетки, содержащие воспроизведенные плазмиды. Этот процесс примерно в десять раз более эффективен в увеличении проницаемости клеточных мембран, чем химическая трансформация , хотя во многих лабораториях нет специального оборудования, необходимого для электропортации. [6] [7] [ нужна проверка ]

Электропорация также очень эффективна для введения чужеродных генов в клетки культуры ткани, особенно в клетки млекопитающих . Например, его используют в процессе получения нокаутных мышей , а также при лечении опухолей, генной терапии и клеточной терапии. Процесс внедрения 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 , внутриутробно , а также при трансфекции in ovo . Прикрепленные клетки также можно трансфицировать с помощью электропорации, что дает исследователям альтернативу трипсинизированию клеток перед трансфекцией. Однако одним из недостатков электропорации является то, что после этого процесса может быть нарушена экспрессия более 7000 генов. [8] Это может вызвать проблемы в исследованиях, где экспрессию генов необходимо контролировать для обеспечения точных и точных результатов.

Хотя объемная электропорация имеет много преимуществ по сравнению с методами физической доставки, такими как микроинъекции и генные пушки , она все же имеет ограничения, в том числе низкую жизнеспособность клеток. Была изучена миниатюризация электропорации, приводящая к микроэлектропорации и нанотрансфекции тканей с использованием методов электропорации через наноканалы для минимально инвазивной доставки груза в клетки. [9] [10]

Электропорация также использовалась как механизм запуска слияния клеток . Искусственно вызванное слияние клеток можно использовать для исследования и лечения различных заболеваний, таких как диабет, [11] [12] [13] для регенерации аксонов центральной нервной системы [14] и производства клеток с желаемыми свойствами, например, в клеточных вакцинах для иммунотерапия рака. [15] Однако первым и наиболее известным применением слияния клеток является производство моноклональных антител в гибридомной технологии , где гибридные клеточные линии (гибридомы) образуются путем слияния специфических В-лимфоцитов, продуцирующих антитела, с клеточной линией миеломы (рака В-лимфоцитов). . [16]

Лабораторная практика

Электропорация проводится с помощью электропораторов — специальных устройств, создающих электростатическое поле в клеточном растворе. Клеточную суспензию вносят пипеткой в ​​стеклянную или пластиковую кювету, по бокам которой имеются два алюминиевых электрода . Для бактериальной электропорации обычно используется суспензия объемом около 50 микролитров . Перед электропорацией эту суспензию бактерий смешивают с трансформируемой плазмидой . Смесь пипеткой заносят в кювету, устанавливают напряжение и емкость и вставляют кювету в электропоратор. Процесс требует прямого контакта между электродами и суспензией. Сразу после электропорации к бактериям добавляют один миллилитр жидкой среды (в кювету или пробирку Эппендорфа ) и пробирку инкубируют при оптимальной для бактерий температуре в течение часа или более, чтобы обеспечить восстановление клеток и экспрессию плазмиду с последующим культивированием бактерий на чашках с агаром .

Успех электропорации во многом зависит от чистоты раствора плазмиды, особенно от содержания в нем солей. Растворы с высокой концентрацией соли могут вызвать электрический разряд (известный как искрение ), который часто снижает жизнеспособность бактерий. Для дальнейшего детального изучения процесса большее внимание следует уделить выходному сопротивлению устройства-поратора и входному сопротивлению суспензии клеток (например, содержанию солей ).

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 образуются поры, которые достаточно велики, чтобы макромолекулы (например, ДНК) могли проникать в клетку или покидать ее. [17]

Кроме того, электропорацию можно использовать для увеличения проницаемости клеток во время внутриутробных инъекций и операций. В частности, электропорация позволяет более эффективно трансфицировать ДНК, РНК, кшРНК и все нуклеиновые кислоты в клетки мышей и крыс. Успех электропорации in vivo во многом зависит от напряжения, повторяемости, импульсов и продолжительности. Развивающиеся центральные нервные системы наиболее эффективны для электропорации in vivo благодаря видимости желудочков для инъекций нуклеиновых кислот, а также повышенной проницаемости делящихся клеток. Электропорация инъецированных внутриутробно эмбрионов проводится через стенку матки, часто с помощью электродов типа щипцов, чтобы ограничить повреждение эмбриона. [18]

Исследования in vitro и на животных

Электроперенос генов in vivo был впервые описан в 1991 году [19] , и на сегодняшний день проводится множество доклинических исследований электропереноса генов. Метод используется для доставки большого количества терапевтических генов для потенциального лечения ряда заболеваний, таких как: нарушения иммунной системы, опухоли, нарушения обмена веществ, моногенетические заболевания, сердечно-сосудистые заболевания, анальгезия.... [ 20] [21] [22 ] ]

Что касается необратимой электропорации, первое успешное лечение злокачественных опухолей кожи, имплантированных мышам, было завершено в 2007 году группой ученых, которым удалось добиться полной абляции опухоли у 12 из 13 мышей. Они добились этого, отправив 80 импульсов по 100 микросекунд с частотой 0,3 Гц и величиной электрического поля 2500 В/см для лечения кожных опухолей. [23] В настоящее время ряд компаний, в том числе AngioDynamics, Inc. и VoltMed, Inc., продолжают разрабатывать и внедрять необратимые технологии на основе электропорации в клинических условиях.

Первую группу, изучавшую электропорацию в медицинских целях, возглавил Луис М. Мир из Института Гюстава Русси. В этом случае они рассматривали возможность использования обратимой электропорации в сочетании с непроницаемыми макромолекулами. Первое исследование, посвященное тому, как наносекундные импульсы можно использовать на клетках человека, было проведено исследователями из Медицинской школы Восточной Вирджинии и Университета Олд-Доминион и опубликовано в 2003 году. [24]

Медицинские применения

Первое медицинское применение электропорации было использовано для введения противораковых препаратов с плохой проницаемостью в опухолевые узелки. [25] Вскоре электроперенос генов стал вызывать 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. [26]

Необратимая электропорация используется и оценивается как абляция сердца, позволяющая убить очень небольшие участки 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 он обеспечивает лучшую избирательность, чем предыдущие методы, в которых для уничтожения больших объемов мышц использовалось тепло или холод. [5]

У свиней было обнаружено, что более высокое напряжение электропорации необратимо разрушает клетки-мишени в узком диапазоне, оставляя соседние клетки незатронутыми, и, таким образом, представляет собой многообещающее новое лечение рака, болезней сердца и других болезненных состояний, требующих удаления тканей. [27] С тех пор необратимая электропорация (IRE) доказала свою эффективность в лечении рака человека: хирурги из Университета Джонса Хопкинса и других учреждений теперь используют эту технологию для лечения рака поджелудочной железы, который ранее считался неоперабельным. [28]

Также сообщалось о первом этапе I клинического исследования электропереноса генов у пациентов с метастатической меланомой. [29] [30] Осуществляли опосредованную электропорацией доставку плазмиды, кодирующей ген интерлейкина-12 (pIL-12), и контролировали безопасность, переносимость и терапевтический эффект. Исследование пришло к выводу, что электроперенос гена с помощью pIL-12 безопасен и хорошо переносится. Кроме того, частичный или полный ответ наблюдался также в отдаленных нелеченых метастазах, что указывает на системный эффект лечения. На основании этих результатов они уже планируют перейти ко II фазе клинических исследований. В настоящее время проводится несколько клинических исследований электропереноса генов [31] , в которых отслеживается безопасность, переносимость и эффективность иммунизации ДНК-вакциной, которую вводят с помощью электрических импульсов.

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

Н-ШИНА

Недавний метод, называемый нетермической необратимой электропорацией (N-TIRE), оказался успешным в лечении многих различных типов опухолей и других нежелательных тканей. Эта процедура выполняется с использованием небольших электродов (диаметром около 1 мм), размещаемых внутри или вокруг целевой ткани, для подачи коротких повторяющихся импульсов электричества с заданным напряжением и частотой. Эти всплески электричества увеличивают трансмембранный потенциал покоя (ТМП), в результате чего 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 повреждения и погибают из-за потери гомеостаза. [32] N-TIRE уникален среди других методов абляции опухолей тем, что он не вызывает термического повреждения тканей вокруг него.

Обратимая электропорация

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

Одним из основных преимуществ использования N-TIRE является то, что, если все сделано правильно и в соответствии с тщательными расчетами, оно влияет 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 ускорить выздоровление и способствует более быстрой замене мертвых опухолевых клеток здоровыми клетками. [34]

Прежде чем проводить процедуру, ученые должны тщательно рассчитать, что именно необходимо сделать, и лечить каждого пациента в индивидуальном порядке. Для этого обычно используются технологии визуализации, такие как компьютерная томография и МРТ, для создания трехмерного изображения опухоли. На основе этой информации они могут приблизительно определить объем опухоли и принять решение о наилучшем способе действий, включая место введения электродов, угол их введения, необходимое напряжение и многое другое, используя программные технологии. Часто для установки электродов во время процедуры используется компьютерная томография, особенно когда электроды используются для лечения опухолей головного мозга. [35]

Вся процедура очень быстрая, обычно занимает около пяти минут. Уровень успеха этих процедур высок [36] и очень перспективен для будущего лечения людей. Одним из недостатков использования N-TIRE является то, что электричество, подаваемое от электродов, может стимулировать сокращение мышечных клеток, что в зависимости от ситуации может иметь смертельные последствия. Поэтому при выполнении процедуры необходимо использовать паралитическое средство. Паралитические агенты , которые использовались в таких исследованиях, оказались успешными ; однако при использовании анестетиков всегда существует некоторый риск, хотя и небольшой.

H-FIRE

Был разработан более поздний метод, названный высокочастотной необратимой электропорацией (H-FIRE). В этом методе используются электроды для подачи биполярных всплесков электричества на высокой частоте, в отличие от униполярных всплесков электричества на низкой частоте. Этот тип процедуры имеет такой же успех абляции опухоли, как и N-TIRE. Однако у него есть одно явное преимущество: H-FIRE не вызывает сокращения мышц у пациента, и поэтому нет необходимости в паралитическом агенте. [37] Кроме того, было продемонстрировано, что H-FIRE обеспечивает более предсказуемую абляцию из-за меньшей разницы в электрических свойствах тканей на более высоких частотах. [38]

Доставка лекарств и генов

Электропорацию также можно использовать для доставки лекарств или генов в клетку путем применения коротких и интенсивных электрических импульсов, которые временно проницаемы для клеточной мембраны, тем самым позволяя транспортировать молекулы, которые иначе не транспортировались бы через клеточную мембрану. Эта процедура называется электрохимиотерапией , когда транспортируемые молекулы представляют собой химиотерапевтические агенты, или электропереносом гена , когда транспортируемой молекулой является ДНК. Ученые из Каролинского института и Оксфордского университета используют электропорацию экзосом для доставки миРНК, антисмысловых олигонуклеотидов, химиотерапевтических агентов и белков специально к нейронам после их системного введения (в кровь). Поскольку эти экзосомы способны преодолевать гематоэнцефалический барьер , этот протокол может решить проблему плохой доставки лекарств в центральную нервную систему и потенциально лечить болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона и рак головного мозга , среди других состояний. [39]

Бактериальная трансформация, как правило, является самым простым способом получения большого количества определенного белка, необходимого для биотехнологических целей или в медицине. Поскольку электроперенос гена является очень простым, быстрым и высокоэффективным методом, он впервые стал очень удобной заменой других процедур трансформации. [40]

Недавние исследования показали, что ударные волны можно использовать для предварительной обработки клеточной мембраны перед электропорацией. [41] [42] Эта синергетическая стратегия показала снижение требований к внешнему напряжению и создание более крупных пор. Кроме того, применение ударных волн позволяет воздействовать 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 большие высокозаряженные молекулы, такие как ДНК , которые никогда не будут пассивно диффундировать через гидрофобное бислойное ядро. [2] Это явление указывает на то, что механизм заключается в создании заполненных водой отверстий нанометрового размера в мембране. [43] Электропоры были оптически отображены в моделях липидного бислоя, таких как бислои интерфейса капель [44] и гигантские однослойные везикулы, [45] в то время как добавление белков цитоскелета, таких как актиновые сети, к гигантским однослойным везикулам, по-видимому, предотвращает образование видимых электропор. [46] Также появились экспериментальные доказательства участия актиновых сетей в регуляции проницаемости клеточных мембран. [47] Хотя электропорация и пробой диэлектрика происходят в результате применения электрического поля, задействованные механизмы фундаментально различны. При пробое диэлектрика материал барьера ионизируется, создавая проводящий путь. Таким образом, материальные изменения имеют химическую природу. Напротив, во время электропорации молекулы липидов не изменяются химически, а просто меняют положение, открывая пору, которая действует как проводящий путь через бислой, поскольку он заполнен водой.

Электропорация — это динамическое явление, которое зависит от локального трансмембранного напряжения в каждой точке клеточной мембраны. Принято считать, что для заданной длительности и формы импульса существует определенный порог трансмембранного напряжения проявления явления электропорации (от 0,5 В до 1 В). Это приводит к определению порога величины электрического поля для электропорации (Eth ) . То есть электропорации подвергаются только клетки внутри областей, где E≥Eth . Если второй порог (E ir ) достигнут или превышен, электропорация поставит под угрозу жизнеспособность клеток, т.е. необратимая электропорация (IRE). [48]

Электропорация — это многоэтапный процесс, состоящий из нескольких отдельных этапов. [49] [50] Сначала необходимо подать короткий электрический импульс. Типичные параметры составляют 300–400 мВ в течение < 1 мс через мембрану (обратите внимание: напряжения, используемые в клеточных экспериментах, обычно намного выше, поскольку они прикладываются к объемному раствору на больших расстояниях, поэтому результирующее поле на реальной мембране составляет всего лишь небольшая часть приложенного смещения). При приложении этого потенциала мембрана заряжается как конденсатор за счет миграции ионов из окружающего раствора. Как только критическое поле достигается, происходит быстрая локализованная перестройка морфологии липидов. Полученная структура считается «пред-порой», поскольку она не является электропроводной, но быстро приводит к созданию проводящей поры. [51] Доказательства существования таких предпор в основном получены из «мерцания» пор, что предполагает переход между проводящим и изолирующим состояниями. [52] Было высказано предположение, что эти предпоры 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 сгибаются, образуя гидрофильный интерфейс. Наконец, эти проводящие поры могут либо зажить, закрывая бислой, либо расшириться, в конечном итоге разрывая его. Итоговая судьба зависит от того, был ли превышен критический размер дефекта [53] , который, в свою очередь, зависит от приложенного поля, локального механического напряжения и энергии края бислоя.

Генная электропорация

Подача на клетку электрических импульсов достаточной силы вызывает увеличение трансмембранной разности потенциалов, что провоцирует дестабилизацию мембраны. Проницаемость клеточной мембраны увеличивается, и в противном случае в клетку проникают непроницаемые молекулы. [54] [55] Хотя механизмы электропереноса генов еще не до конца изучены, было показано, что внедрение ДНК происходит только в часть мембраны, обращенную к катоду, и что для успешной трансфекции необходимо несколько этапов: электрофоретическая миграция ДНК по направлению к клетке, вставка ДНК в мембрану, транслокация через мембрану, миграция ДНК к ядру, перенос ДНК через ядерную оболочку и, наконец, экспрессия генов. [56] Существует ряд факторов, которые могут влиять на эффективность электропереноса генов, таких как: температура, параметры электрических импульсов, концентрация ДНК, используемый буфер для электропорации, размер клеток и способность клеток экспрессировать трансфицированные гены. [57] При электропереносе генов in vivo решающее значение также имеют диффузия ДНК через внеклеточный матрикс, свойства тканей и общая проводимость тканей. [58]

История

В 1960-е годы было известно, что при приложении внешнего электрического поля 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 восстанавливаться. [59] К 1980-м годам это отверстие использовалось для введения в клетки различных материалов/молекул. [60]

Рекомендации

  1. ^ Муралидхаран А, Букани ЧП (2023). «Электротрансфер для доставки нуклеиновых кислот и белков». Тенденции в биотехнологии . дои : 10.1016/j.tibtech.2023.11.009 . ПМИД  38102019.
  2. ^ abc Нейман Э., Шефер-Риддер М., Ван Ю., Хофшнайдер PH (1982). «Перенос генов в клетки лиомы мышей путем электропорации в сильных электрических полях». Журнал ЭМБО . 1 (7): 841–5. doi :10.1002/j.1460-2075.1982.tb01257.x. ПМЦ 553119 . ПМИД  6329708. 
  3. ^ Джимбо, Ясутоши; Сасаки, Дайсуке; Ойя, Такаши; Ли, Сонхун; Ли, Вонрён; Араб Хасани, Фазех; Ёкота, Томоюки; Мацуура, Кацухиса; Умедзу, Синдзиро; Симидзу, Тацуя; Сомея, Такао (2021). «Органическая транзисторная матрица для многоточечной внутриклеточной регистрации потенциала действия». Труды Национальной академии наук . 118 (39): e2022300118. Бибкод : 2021PNAS..11822300J. дои : 10.1073/pnas.2022300118 . ПМЦ 8488610 . PMID  34544852. S2CID  237584521. 
  4. ^ Чанг, Дональд К. (15 сентября 2006 г.), «Электропорация и электрослияние», в Мейерсе, Роберт А. (редактор), Энциклопедия молекулярной клеточной биологии и молекулярной медицины , Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, дои : 10.1002/3527600906.mcb.200300026, ISBN 9783527600908
  5. ^ аб Чади Табаджа, Арва Юнис, Айман А. Хусейн, Тайлер Л. Тайген, Хироши Накагава, Валид И. Салиба, Якуб Срубек, Паскуале Сантанджели, Усама М. Вазни. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2405500X2300213X JACC: Клиническая электрофизиология. В печати, исправленное доказательство, доступно онлайн 21 июня 2023 г. Катетерная электропорация: новый метод катетерной абляции сердечных аритмий.
  6. ^ Лю, Цзинцзин; Чанг, Венвен; Пан, Лей; Лю, Сяоюнь; Су, Луфанг; Чжан, Вэйин; Ли, Цинь; Чжэн, Ю (01 декабря 2018 г.). «Улучшенный метод получения высокоэффективной трансформации Escherichia coli как с помощью плазмид, так и с более крупными фрагментами ДНК». Индийский журнал микробиологии . 58 (4): 448–456. doi : 10.1007/s12088-018-0743-z. ISSN  0973-7715. ПМК 6141401 . ПМИД  30262955. 
  7. ^ Sugar IP, Neumann E (май 1984 г.). «Стохастическая модель пор мембраны, индуцированных электрическим полем. Электропорация». Биофизическая химия . 19 (3): 211–25. дои : 10.1016/0301-4622(84)87003-9. ПМИД  6722274.
  8. ↑ Энн Трафтон (2 февраля 2016 г.). «Сжатие клеток улучшает визуализацию белков». Пресс-служба Массачусетского технологического института.
  9. ^ Гальего-Перес, Даниэль; Гатак, Субхадип; Пал, Дурба (октябрь 2017 г.). «Местная нанотрансфекция тканей способствует невирусному перепрограммированию и спасению стромы». Природные нанотехнологии . 12 (10): 974–979. Бибкод :2017НатНа..12..974Г. дои : 10.1038/nnano.2017.134. ISSN  1748-3395. ПМК 5814120 . ПМИД  28785092. 
  10. ^ Муралидхаран, Асвин; Пеш, Георг; Хуббе, Хендрик (октябрь 2022 г.). «Массив микроловушек на чипе для локализованной электропорации и электрогенной трансфекции». Биоэлектрохимия . 147 : 108197. doi : 10.1016/j.bioelechem.2022.108197 . ISSN  1567-5394. ПМИД  35810498.
  11. ^ МакКленаган, Нью-Хэмпшир (май 2007 г.). «Физиологическая регуляция бета-клеток поджелудочной железы: функциональные идеи для понимания и терапии диабета». Экспериментальная физиология . 92 (3): 481–96. doi : 10.1113/expphysicalol.2006.034835 . PMID  17272356. S2CID  22548866.
  12. ^ Янаи Г, Хаяши Т, Чжи Q, Ян К.С., Ширузу Ю, Симабукуро Т, Хиура А, Иноуэ К, Суми С (2013). «Электрофузия мезенхимальных стволовых клеток и островковых клеток для терапии диабета: модель крысы». ПЛОС ОДИН . 8 (5): e64499. Бибкод : 2013PLoSO...864499Y. дои : 10.1371/journal.pone.0064499 . ПМЦ 3665804 . ПМИД  23724055. 
  13. ^ МакКласки Дж.Т., Хамид М., Го-Парке Х., МакКленаган Н.Х., Гомис Р., Флатт PR (июнь 2011 г.). «Разработка и функциональная характеристика линий бета-клеток поджелудочной железы человека, высвобождающих инсулин, полученных методом электрослияния». Журнал биологической химии . 286 (25): 21982–92. дои : 10.1074/jbc.M111.226795 . ПМК 3121343 . ПМИД  21515691. 
  14. ^ Сретаван Д.В., Чанг В., Хоукс Э., Келлер С., Клиот М. (октябрь 2005 г.). «Микромасштабная хирургия на одиночных аксонах». Нейрохирургия . 57 (4): 635–46, обсуждение 635–46. doi :10.1227/01.NEU.0000175545.57795.ac. PMID  16239875. S2CID  196411777.
  15. ↑ Такакура К., Кадзихара М., Ито З., Окуса Т., Гонг Дж., Койдо С. (март 2015 г.). «Слитые дендритно-опухолевые клетки в иммунотерапии рака». Медицина открытий . 19 (104): 169–74. ПМИД  25828520.
  16. ^ Тронтель К., Реберсек М., Кандусер М., Сербек В.К., Спрохар М., Миклавчич Д. (ноябрь 2008 г.). «Оптимизация электрослияния объемных клеток in vitro для получения клеток гетерогибридомы человека и мыши». Биоэлектрохимия . 74 (1): 124–9. doi :10.1016/j.bioelechem.2008.06.003. ПМИД  18667367.
  17. ^ Поттер Х (май 2003 г.). «Трансфекция методом электропорации». Современные протоколы молекулярной биологии . Глава 9: Раздел 9.3. дои : 10.1002/0471142727.mb0903s62. ISBN 978-0471142720. ПМЦ  2975437 . ПМИД  18265334.
  18. ^ Сайто, Тецуичиро (2010), «Эмбриональная электропорация in vivo у мышей», Руководство по методам развития мышей, Часть B: Молекулярная генетика мыши, 2-е издание , Методы энзимологии, том. 477, Elsevier, стр. 37–50, номер документа : 10.1016/s0076-6879(10)77003-8, ISBN. 978-0-12-384880-2, PMID  20699135 , получено 19 сентября 2022 г.
  19. ^ Титомиров А.В., Сухарев С., Кистанова Е (январь 1991 г.). «Электропорация in vivo и стабильная трансформация клеток кожи новорожденных мышей плазмидной ДНК». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Структура и экспрессия генов . 1088 (1): 131–4. дои : 10.1016/0167-4781(91)90162-F. ПМИД  1703441.
  20. ^ Хеллер LC, Коппола Д (октябрь 2002 г.). «Электрически опосредованная доставка векторной плазмидной ДНК вызывает противоопухолевый эффект». Генная терапия . 9 (19): 1321–5. дои : 10.1038/sj.gt.3301802 . ПМИД  12224015.
  21. ^ Чуанг IC, Джао CM, Ян CH, Чанг HC, Ван CW, Лу CY, Чанг YJ, Линь SH, Хуан PL, Ян LC (2004). «Внутримышечная электропорация с геном проопиомеланокортина при адъювантном артрите у крыс». Исследования и терапия артрита . 6 (1): R7–R14. дои : 10.1186/ar1014 . ПМК 400409 . ПМИД  14979933. 
  22. ^ Вилкин Дж.Т., Питомник П.Ф., Патурно-Жуа М., Шапделейн П., Буассель Н., Делаер П., Трембле Дж.П., Шерман Д., Фишман М.Ю., Шварц К. (июль 2001 г.). «Электроперенос голой ДНК в скелетных мышцах животных на моделях мышечных дистрофий». Генная терапия . 8 (14): 1097–107. дои : 10.1038/sj.gt.3301484. PMID  11526457. S2CID  1081582.
  23. ^ Аль-Сакере Б, Андре Ф, Бернат С, Конно Э, Ополон П, Давалос РВ, Рубинский Б, Мир ЛМ (ноябрь 2007 г.). «Аблация опухоли с необратимой электропорацией». ПЛОС ОДИН . 2 (11): е1135. Бибкод : 2007PLoSO...2.1135A. дои : 10.1371/journal.pone.0001135 . ПМК 2065844 . ПМИД  17989772. 
  24. ^ Биб С.Дж., Fox PM, Rec LJ, Уиллис Э.Л., Шенбах К.Х. (август 2003 г.). «Наносекундные импульсные электрические поля высокой интенсивности вызывают апоптоз в клетках человека». Журнал ФАСЭБ . 17 (11): 1493–5. doi : 10.1096/fj.02-0859fje . PMID  12824299. S2CID  13189517.
  25. ^ Мир Л.М., Белеградек М., Доменж С., Орловски С., Поддевин Б., Белехрадек Дж., Швааб Г., Лубоинский Б., Паолетти С. (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.
  26. ^ Маршалл Э. (декабрь 1999 г.). «Смерть от генной терапии требует пересмотра аденовирусного вектора». Наука . 286 (5448): 2244–5. дои : 10.1126/science.286.5448.2244. PMID  10636774. S2CID  46362535.
  27. ^ Сара Янг (12 февраля 2007 г.). «Новая медицинская техника пробивает дыры в клетках и может лечить опухоли» . Проверено 13 декабря 2007 г.
  28. ^ «Потенциальное благо для больных раком поджелудочной железы». Хирургия Джонса Хопкинса: Новости хирургического отделения Джонса Хопкинса . 23 июня 2014 г.
  29. ^ Дауд А.И., ДеКонти RC, Эндрюс С., Урбас П., Райкер А.И., Сондак В.К., Мюнстер П.Н., Салливан Д.М., Уген К.Э., Мессина Дж.Л., Хеллер Р. (декабрь 2008 г.). «Фаза I исследования электропорации плазмиды интерлейкина-12 у пациентов с метастатической меланомой». Журнал клинической онкологии . 26 (36): 5896–903. дои : 10.1200/JCO.2007.15.6794. ПМЦ 2645111 . ПМИД  19029422. 
  30. ^ Ча Э, Дауд А (ноябрь 2012 г.). «Электропорация плазмиды IL-12 при меланоме». Человеческие вакцины и иммунотерапия . 8 (11): 1734–8. дои : 10.4161/hv.22573. ПМК 3601150 . ПМИД  23151447. 
  31. ^ «Найдено 2 исследования: электроперенос гена» . ClinicalTrials.gov . Национальная медицинская библиотека . Проверено 19 сентября 2022 г.
  32. ^ Гарсия П.А., Россмейсл Дж.Х., Давалос Р.В. (2011). «Изменения электропроводности при необратимом лечении рака мозга электропорацией». 2011 Ежегодная международная конференция Общества инженерии в медицине и биологии IEEE . Том. 2011. стр. 739–42. doi :10.1109/IEMBS.2011.6090168. ISBN 978-1-4577-1589-1. PMID  22254416. S2CID  4953213.
  33. ^ Гарсия П.А., Нил Р.Э., Россмейсл Дж.Х., Давалос Р.В. (2010). «Нетермическая необратимая электропорация при глубоких внутричерепных нарушениях». 2010 Ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine и Biology . Том. 2010. стр. 2743–6. doi :10.1109/IEMBS.2010.5626371. ISBN 978-1-4244-4123-5. PMID  21095962. S2CID  9589956.
  34. ^ Гарсия П.А., Россмейсл Дж.Х., Нил Р.Э., Эллис Т.Л., Олсон Дж.Д., Энао-Герреро Н., Робертсон Дж., Давалос Р.В. (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. ^ Нил Р.Э., Гарсия П.А., Россмейсл Дж.Х., Давалос Р.В. (2010). «Исследование с использованием необратимой электропорации для лечения больших опухолей неправильной формы у собак». 2010 Ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine и Biology . Том. 2010. стр. 2747–50. doi : 10.1109/IEMBS.2010.5626372. ISBN 978-1-4244-4123-5. PMID  21095963. S2CID  24348785.
  36. ^ Поттер, Х (2003). «Трансфекция путем электропорации». Современные протоколы молекулярной биологии .
  37. ^ Arena CB, Сано МБ, Россмейсл Дж. Х., Колдуэлл Дж. Л., Гарсия П. А., Риландер М. Н., Давалос Р. В. (ноябрь 2011 г.). «Высокочастотная необратимая электропорация (H-FIRE) для нетермической абляции без сокращения мышц». Биомедицинская инженерия онлайн . 10 :102. дои : 10.1186/1475-925X-10-102 . ПМК 3258292 . ПМИД  22104372. 
  38. ↑ Bhonsle SP, Arena CB, Суини, округ Колумбия, Давалос Р.В. (27 августа 2015 г.). «Смягчение изменений импеданса вследствие электропорационной терапии с использованием всплесков высокочастотных биполярных импульсов». Биомедицинская инженерия онлайн . 13 (Дополнение 3): S3. дои : 10.1186/1475-925X-14-S3-S3 . ПМЦ 4565149 . ПМИД  26355870. 
  39. ^ Эль-Андалусси С., Ли Ю., Лахал-Литтлтон С., Ли Дж., Сео Ю., Гардинер С., Альварес-Эрвити Л., Сарджент И.Л., Вуд MJ (декабрь 2012 г.). «Экзосомо-опосредованная доставка миРНК in vitro и in vivo». Протоколы природы . 7 (12): 2112–26. дои : 10.1038/nprot.2012.131. PMID  23154783. S2CID  34413410.
  40. ^ Кэлвин Н.М., Hanawalt PC (июнь 1988 г.). «Высокоэффективная трансформация бактериальных клеток методом электропорации». Журнал бактериологии . 170 (6): 2796–801. дои : 10.1128/jb.170.6.2796-2801.1988. ПМК 211205 . ПМИД  3286620. 
  41. ^ Ху, Кью; Хоссейн, С; Джоши, РП (25 июня 2018 г.). «Анализ стратегии двойной ударной волны и ультракоротких электрических импульсов для электроманипуляции мембранными нанопорами». Журнал физики D: Прикладная физика . 51 (28): 285403. Бибкод : 2018JPhD...51B5403H. дои : 10.1088/1361-6463/aaca7a. ISSN  0022-3727. S2CID  125134522.
  42. ^ Хоссейн, Шадиб; Абдельгавад, Ахмед (2 января 2020 г.). «Анализ проницаемости мембран вследствие синергетического эффекта контролируемой ударной волны и приложения электрического поля». Электромагнитная биология и медицина . 39 (1): 20–29. дои : 10.1080/15368378.2019.1706553. ISSN  1536-8378. PMID  31868023. S2CID  209446699.
  43. ^ Чанг, округ Колумбия, Риз Т.С. (июль 1990 г.). «Изменения в структуре мембран, вызванные электропорацией, были выявлены с помощью электронной микроскопии быстрого замораживания». Биофизический журнал . 58 (1): 1–12. Бибкод : 1990BpJ....58....1C. дои : 10.1016/S0006-3495(90)82348-1. ПМК 1280935 . ПМИД  2383626. 
  44. ^ Сенгел, Джейсон Т.; Уоллес, Марк И. (10 мая 2016 г.). «Изображение динамики отдельных электропор». Труды Национальной академии наук . 113 (19): 5281–5286. Бибкод : 2016PNAS..113.5281S. дои : 10.1073/pnas.1517437113 . ПМЦ 4868429 . ПМИД  27114528. 
  45. ^ Сачдев, Шаурья; Муралидхаран, Асвин; Чоудхари, Дипендра К.; Перье, Даинта Л.; Ремс, Леа; Крейцер, Мишель Т.; Букани, Пуян Э. (2019). «Транслокация ДНК в гигантские однослойные везикулы во время электропорации не зависит от размера ДНК». Мягкая материя . 15 (45): 9187–9194. Бибкод : 2019SMat...15.9187S. дои : 10.1039/C9SM01274E . hdl : 1887/85963 . ПМИД  31595286.
  46. ^ Перье, Дайинта Л.; Вахид, Афшин; Катхави, Вайшнави; Стам, Лотта; Ремс, Леа; Мулла, Юваль; Муралидхаран, Асвин; Кендеринк, Гейсье Х. ; Крейцер, Мишель Т.; Букани, Пуян Э. (31 мая 2019 г.). «Реакция актиновой сети в везикулах на электрические импульсы». Научные отчеты . 9 (1): 8151. Бибкод : 2019НатСР...9.8151П. дои : 10.1038/s41598-019-44613-5. ПМК 6544639 . ПМИД  31148577. 
  47. ^ Муралидхаран, Асвин; Ремс, Леа; Крейцер, Мишель Т.; Букани, Пуян Э. (август 2020 г.). «Актиновые сети регулируют проницаемость клеточных мембран во время электропорации». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1863 (1): 183468. doi : 10.1016/j.bbamem.2020.183468 . ПМИД  32882211.
  48. ^ Иворра, Антони; Рубинский Борис. «Гели с заданной проводимостью, используемые при электропорации тканей. Заявка USPTO №: 20080214986 — Класс: 604 21 (USPTO)». Архивировано из оригинала 22 октября 2014 г. Проверено 21 ноября 2008 г.
  49. ^ Хо С.Ю., Миттал Г.С. (1996). «Электропорация клеточных мембран: обзор». Критические обзоры по биотехнологии . 16 (4): 349–62. дои : 10.3109/07388559609147426. ПМИД  8989868.
  50. ^ Скудери М., Дермол-Черне Дж., Амарал С., Муралидхаран А., Букани П.Е., Ремс Л. (2022). «Необходимо пересмотреть модели электропорации и связанного с ней трансмембранного молекулярного транспорта». Биоэлектрохимия . 147 : 108216. doi : 10.1016/j.bioelechem.2022.108216 . ПМИД  35932533.
  51. ^ Беккер С.М., Кузнецов А.В. (октябрь 2007 г.). «Локальное повышение температуры влияет на развитие пор электропорации in vivo: численная модель фазового перехода липидов рогового слоя». Журнал биомеханической инженерии . 129 (5): 712–21. дои : 10.1115/1.2768380. ПМИД  17887897.
  52. ^ Меликов К.С., Фролов В.А., Щербаков А, Самсонов А.В., Чизмаджев Ю.А., Черномордик Л.В. (апрель 2001 г.). «Индуцированные напряжением непроводящие предпоры и метастабильные одиночные поры в немодифицированном плоском липидном бислое». Биофизический журнал . 80 (4): 1829–36. Бибкод : 2001BpJ....80.1829M. doi : 10.1016/S0006-3495(01)76153-X. ПМК 1301372 . ПМИД  11259296. 
  53. ^ Джоши Р.П., Шенбах К.Х. (июль 2000 г.). «Динамика электропорации в биологических клетках, подвергнутых воздействию сверхбыстрых электрических импульсов: исследование численного моделирования». Физический обзор E . 62 (1 часть Б): 1025–33. Бибкод : 2000PhRvE..62.1025J. дои : 10.1103/PhysRevE.62.1025. ПМИД  11088559.
  54. ^ Котник, Т; Миклавчич, Д. (август 2000 г.). «Аналитическое описание трансмембранного напряжения, индуцированного электрическими полями на сфероидальных клетках». Биофиз Дж . 79 (2): 670–9. Бибкод : 2000BpJ....79..670K. дои : 10.1016/S0006-3495(00)76325-9. ПМК 1300967 . ПМИД  10920001. 
  55. ^ Суини, округ Колумбия, Уивер Дж.К., Давалос Р.В. (январь 2018 г.). «Характеристика проницаемости клеточных мембран in vitro, часть I: транспортное поведение, индуцированное одноимпульсными электрическими полями». Технологии в исследовании и лечении рака . 17 : 1533033818792491. дои : 10.1177/1533033818792491. ПМК 6154305 . ПМИД  30236040. 
  56. ^ Саткаускас С., Бюро М.Ф., Пук М., Махфуди А., Шерман Д., Миклавчич Д., Мир Л.М. (февраль 2002 г.). «Механизмы электропереноса ДНК in vivo: соответствующий вклад электропроницаемости клеток и электрофореза ДНК». Молекулярная терапия . 5 (2): 133–40. дои : 10.1006/mthe.2002.0526 . ПМИД  11829520.
  57. ^ Gehl J (апрель 2003 г.). «Электропорация: теория и методы, перспективы доставки лекарств, генная терапия и исследования». Acta Physiologica Scandinavica . 177 (4): 437–47. дои : 10.1046/j.1365-201X.2003.01093.x. PMID  12648161. S2CID  16742681.
  58. ^ 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». Биофизический журнал . 74 (5): 2152–8. Бибкод : 1998BpJ....74.2152M. дои : 10.1016/S0006-3495(98)77924-X. ПМК 1299558 . ПМИД  9591642. 
  59. ^ Руководство по электропорации и электрослиянию. Дональд С. Чанг. Сан-Диего: Академическая пресса. 1992. ISBN 978-0-12-168041-1. ОСЛК  817706277.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  60. ^ Нойманн Э., Шефер-Риддер М., Ван Ю., Хофшнайдер PH (1982). «Перенос генов в клетки лиомы мышей путем электропорации в сильных электрических полях». Журнал ЭМБО . 1 (7): 841–5. doi :10.1002/j.1460-2075.1982.tb01257.x. ПМЦ 553119 . ПМИД  6329708.