Vad är elektroporation?

Elektroporering är en process som är utformad för att göra en cellplasmamembran tillfälligt porös så att molekyler kan passera fritt genom den. Det finns ett antal tillämpningar för denna process, allt från DNA-transfektion av organismer som studeras i labbet till potentialen för målinriktad leverans av mediciner såsom kemoterapi som kan tvingas direkt in i cancerceller med elektroporeringstekniker. Flera tillverkare av vetenskaplig utrustning tillverkar apparater som kan användas för elektroporering.

I denna procedur introduceras en elektrisk ström till en cell eller grupp av celler. Studier har visat att elektroporering kan utföras både in vitro och in vivo, på levande celler i och utanför kroppen hos en värdorganism, inklusive på encelliga organismer. Den elektriska strömmen stör cellernas plasmamembran och skapar öppningar där de inte fanns tidigare.

Om ett ämne är i lösning med cellerna, kommer det att passera över cellmembranet efter att den elektriska strömmen har införts. Sedan kan cellerna få vila och återhämta sig. I vissa fall kan upp till 80% av cellerna med framgång penetreras med substansen av intresse. När cellerna har återhämtat sig kan de odlas och testas för att bekräfta att elektroporering var framgångsrik.

Det finns några nackdelar med elektroporering. Ett problem är att om mängden el inte beräknas noggrant kan cellskador uppstå. Detta är oönskat när målet är att hamna med friska celler som kan användas i forskning, eller när målet är att introducera något till en cell i en organisme utan att skada cellen. Det är inte heller möjligt att kontrollera vad som passerar genom cellmembranet, vilket innebär att det finns föroreningar i lösningen eller elektroporering inte sker i en kontrollerad miljö, att potentiellt skadliga molekyler kan hamna inuti cellen.

I laboratoriet används elektroporering för att införa DNA i celler för genetisk teknik. Teoretiskt kan samma process också användas för genterapi i levande organismer. Plasmider, mediciner och andra typer av molekyler kan också överföras över cellmembranet med hjälp av elektroporering. En fördel med att använda denna teknik för in vitro-arbete i labbet är att det är möjligt att bearbeta ett stort antal celler på en gång, vilket minskar mängden tid som har använts för att bearbeta celler för forskning.