エレクトロポレーションとは？

エレクトロポレーションは、細胞の細胞膜を一時的に多孔質にして、分子が自由に通過できるように設計されたプロセスです。 このプロセスには、研究室で研究されている生物のDNAトランスフェクションから、エレクトロポレーション技術を使用して癌細胞に直接押し込められる化学療法などの薬物の標的送達の可能性に至るまで、多くの用途があります。 科学機器のいくつかのメーカーは、エレクトロポレーションに使用できるデバイスを製造しています。

この手順では、電流がセルまたはセルのグループに導入されます。 研究によれば、エレクトロポレーションは、単細胞生物を含む宿主生物の体内および体外の生細胞で、in vitroおよびin vivoの両方で実施できることが示されています。 電流は細胞の原形質膜を破壊し、以前は存在しなかった開口部を作ります。

物質が細胞とともに溶解している場合、電流が導入された後、細胞膜を通過します。 その後、細胞を休ませて回復させることができます。 場合によっては、最大80％の細胞に目的の物質をうまく浸透させることができます。 細胞が回復したら、それらを培養してテストし、エレクトロポレーションが成功したことを確認できます。

エレクトロポレーションにはいくつかの欠点があります。 1つの問題は、電気の量を慎重に計算しないと、セルの損傷が発生する可能性があることです。 これは、研究で使用できる健康な細胞に到達することを目標とする場合、または細胞を損傷せずに生物の細胞に何かを導入することを目標とする場合、望ましくありません。 また、細胞膜を通過するものを制御することはできません。つまり、溶液に不純物があるか、制御された環境でエレクトロポレーションが行われない場合、潜在的に有害な分子が細胞内に到達する可能性があります。

ラボでは、エレクトロポレーションを使用して、遺伝子工学の目的でDNAを細胞に導入します。 理論的には、生物の遺伝子治療にも同じプロセスを使用できます。 プラスミド、薬物、および他のタイプの分子も、エレクトロポレーションの助けを借りて細胞膜を横切って移動できます。 ラボでのin vitro作業にこの手法を使用する利点の1つは、研究のために細胞の処理に費やす時間を削減して、一度に多数の細胞を処理できることです。