Hvad er elektroporation?
Elektroporering er en proces, der er designet til at gøre plasmamembranen i en celle midlertidigt porøs, så molekyler kan passere frit gennem den. Der er en række applikationer til denne proces, der spænder fra DNA-transfektion af organismer, der studeres i laboratoriet, til potentialet for målrettet levering af medicin såsom kemoterapi, som kunne tvinges direkte ind i kræftceller ved hjælp af elektroporeringsteknikker. Flere producenter af videnskabeligt udstyr fremstiller apparater, der kan bruges til elektroporering.
I denne procedure indføres en elektrisk strøm til en celle eller gruppe af celler. Undersøgelser har vist, at elektroporering kan udføres både in vitro og in vivo på levende celler i og uden for kroppen af en værtsorganisme, herunder på encellede organismer. Den elektriske strøm forstyrrer plasmamembranen i cellerne og skaber åbninger, hvor de ikke eksisterede før.
Hvis et stof er i opløsning med cellerne, vil det passere over cellemembranen, efter at den elektriske strøm er indført. Derefter kan cellerne få lov til at hvile og komme sig. I nogle tilfælde kan op til 80% af cellerne med succes penetreres med stoffet af interesse. Når cellerne er kommet tilbage, kan de dyrkes og testes for at bekræfte, at elektroporering var vellykket.
Der er nogle ulemper ved elektroporering. Et problem er, at hvis mængden af elektricitet ikke beregnes omhyggeligt, kan der opstå celleskader. Dette er uønsket, når målet er at ende med sunde celler, der kan bruges til forskning, eller når målet er at introducere noget til en celle i en organisme uden at skade cellen. Det er heller ikke muligt at kontrollere, hvad der passerer gennem cellemembranen, hvilket betyder, at hvis der er urenheder i opløsningen, eller elektroporering ikke forekommer i et kontrolleret miljø, kan potentielt skadelige molekyler ende inde i cellen.
I laboratoriet bruges elektroporering til at introducere DNA i celler med det formål at genetisk manipulere. Teoretisk set kunne den samme proces også bruges til genterapi i levende organismer. Plasmider, medicin og andre typer molekyler kan også overføres over cellemembranen ved hjælp af elektroporering. En fordel ved at bruge denne teknik til in vitro-arbejde i laboratoriet er, at det er muligt at behandle et stort antal celler på én gang, hvilket reducerer den mængde tid, der bruges på at behandle celler til forskning.