Wat is elektroporatie?
Elektroporatie is een proces dat is ontworpen om het plasmamembraan van een cel tijdelijk poreus te maken zodat moleculen er vrij doorheen kunnen. Er zijn een aantal toepassingen voor dit proces, variërend van DNA-transfectie van organismen die in het laboratorium worden bestudeerd tot het potentieel voor gerichte afgifte van medicijnen zoals chemotherapie die rechtstreeks in kankercellen kunnen worden gedwongen met behulp van elektroporatietechnieken. Verschillende fabrikanten van apparaten voor de vervaardiging van wetenschappelijke apparatuur die kunnen worden gebruikt voor elektroporatie.
In deze procedure wordt een elektrische stroom geïntroduceerd in een cel of een groep cellen. Studies hebben aangetoond dat elektroporatie zowel in vitro als in vivo kan worden uitgevoerd op levende cellen in en buiten het lichaam van een gastheerorganisme, inclusief op eencellige organismen. De elektrische stroom verstoort het plasmamembraan van de cellen en creëert openingen waar ze voorheen niet bestonden.
Als een stof in oplossing is met de cellen, gaat deze over het celmembraan nadat de elektrische stroom is geïntroduceerd. Vervolgens kunnen de cellen rusten en herstellen. In sommige gevallen kan tot 80% van de cellen met succes worden doordrongen met de stof van belang. Nadat de cellen zijn hersteld, kunnen ze worden gekweekt en getest om te bevestigen dat de elektroporatie succesvol was.
Er zijn enkele nadelen aan elektroporatie. Een probleem is dat als de hoeveelheid elektriciteit niet zorgvuldig wordt berekend, celbeschadiging kan optreden. Dit is ongewenst wanneer het doel is om te eindigen met gezonde cellen die kunnen worden gebruikt in onderzoek, of wanneer het doel is om iets in een cel in een organisme te introduceren zonder de cel te beschadigen. Het is ook niet mogelijk om te regelen wat door het celmembraan gaat, wat betekent dat als er onzuiverheden in de oplossing zijn of de elektroporatie niet plaatsvindt in een gecontroleerde omgeving, dat potentieel schadelijke moleculen in de cel kunnen terechtkomen.
In het laboratorium wordt elektroporatie gebruikt om DNA in cellen te introduceren voor genetische manipulatie. Theoretisch zou hetzelfde proces ook kunnen worden gebruikt voor gentherapie in levende organismen. Plasmiden, medicijnen en andere soorten moleculen kunnen ook met behulp van elektroporatie over het celmembraan worden overgedragen. Een voordeel van het gebruik van deze techniek voor in vitro werk in het laboratorium is dat het mogelijk is om grote aantallen cellen tegelijk te verwerken, waardoor de hoeveelheid tijd wordt bespaard die wordt besteed aan het verwerken van cellen voor onderzoek.