Mikä on elektroporaatio?

Elektroporaatio on prosessi, jonka tarkoituksena on tehdä solun plasmakalvo tilapäisesti huokoiseksi, jotta molekyylit voivat kulkea vapaasti sen läpi. Tätä prosessia varten on useita sovelluksia, jotka vaihtelevat laboratoriossa tutkittavien organismien DNA -transfektiosta mahdollisuuteen kohdentaa lääkkeitä, kuten kemoterapiaa, jotka voitaisiin pakottaa suoraan syöpäsoluihin käyttämällä elektroporaatiotekniikoita. Useat tieteellisten laitteiden valmistajat valmistavat laitteita, joita voidaan käyttää elektroporaatioon.

Tässä menettelyssä soluun tai soluryhmään syötetään sähkövirta. Tutkimukset ovat osoittaneet, että elektroporaatio voidaan suorittaa sekä in vitro että in vivo eläville soluille isäntäorganismin sisällä ja ulkopuolella, myös yksisoluisille organismeille. Sähkövirta häiritsee solujen plasmakalvoa ja luo aukkoja siellä, missä niitä ei ollut aiemmin.

Jos aine on liuoksessa solujen kanssa, se kulkee solukalvon yli sähkövirran syöttämisen jälkeen. Sitten solujen voidaan antaa levätä ja toipua. Joissakin tapauksissa jopa 80% soluista voidaan tunkeutua onnistuneesti kiinnostavan aineen kanssa. Kun solut ovat toipuneet, niitä voidaan viljellä ja testata sen varmistamiseksi, että elektroporaatio onnistui.

Elektroporaatiolla on joitain haittoja. Yksi ongelma on, että jos sähkön määrää ei lasketa huolellisesti, kenno voi vaurioitua. Tämä ei ole toivottavaa, kun tavoitteena on päästä terveisiin soluihin, joita voidaan käyttää tutkimuksessa, tai kun tavoitteena on tuoda jotain soluun elimistössä vahingoittamatta solua. Ei myöskään ole mahdollista hallita sitä, mitä solukalvon läpi kulkee, mikä tarkoittaa, että jos liuoksessa on epäpuhtauksia tai elektroporaatiota ei tapahdu kontrolloidussa ympäristössä, mahdollisesti haitalliset molekyylit voivat päätyä solun sisään.

Laboratoriossa käytetään elektroporaatiota DNA: n tuomiseksi soluihin geenitekniikkaa varten. Teoriassa samaa prosessia voitaisiin käyttää myös elävien organismien geeniterapiassa. Plasmidit, lääkkeet ja muunlaiset molekyylit voidaan myös siirtää solukalvon läpi elektroporaation avulla. Yksi etu tämän tekniikan käytölle in vitro -työhön laboratoriossa on, että on mahdollista käsitellä suuria määriä soluja kerralla, mikä vähentää aikaa, joka kuluu solujen käsittelyyn tutkimukseen.