Vpliv degradacije elektrod med elektroporacijo na procese celjenja celične membraneTurk, Tina (Avtor) Maček Lebar, Alenka (Mentor) elektroporacijaželezovi ioniinkubacijski medijcitotoksičnostcelična membrananastajanje mehurjevElektroporacija je proces, pri katerem se zaradi izpostavitve celic ali tkiva visokonapetostnim električnim pulzom začasno poveča prepustnost celične membrane, kar omogoča prehajanje različnih ionov in molekul. Kot uveljavljen osnovni mehanizem elektroporacije prevladuje prerazporeditev lipidnih molekul celične membrane v prevodne poti, t.i. pore. Poleg tvorbe por raziskave zadnjih let potrjujejo, da izpostavitev pulzirajočim električnim poljem povzroča tudi kemijske spremembe v celici in vpliva na delovanje membranskih proteinov, kar lahko dodatno poveča prepustnost celične membrane. Med elektroporacijo z elektrodami iz različnih kovin se biološki vzorec segreva, na stiku med elektrodami in medijem pa potekajo elektrokemijske reakcije. Pomemben elektrokemijski proces je oksidacija kovine elektrod, zaradi česar se v biološki vzorec sproščajo kovinski ioni. Pokazano je bilo, da predvsem izločanje železovih ionov po izpostavitvi električnim pulzom sproži procese, ki lahko povzročijo citotoksičnost medija in vplivajo na preživetje celic v biološkem vzorcu. Elektroporacija lahko poteka reverzibilno, pri čemer se celična membrana postopoma obnovi. V kolikor je povečanje prepustnosti celične membrane preveliko, pride do zmanjšane zmožnosti popravljanja poškodb in celične smrti, kar imenujemo ireverzibilna elektroporacija. Procesi celjenja celične membrane vključujejo izločanje različnih snovi neposredno skozi polprepustno celično membrano ali pa v zunajceličnih veziklih. Namen naše raziskave je bil ugotoviti kako elektrode iz različnih kovin vplivajo na celične procese po elektroporaciji. Osredotočili smo se na vlogo inkubacijskega medija pri okrevanju celic po elektroporaciji z elektrodami iz nerjavečega jekla in aluminija in njegov vpliv na preživetje celic iz sveže celične kulture. Raziskovali smo kako prisotnost ionov Fe2+ v rastnem mediju med elektroporacijo z elektrodami iz aluminija vpliva na citotoksičnost inkubacijskega medija in opazovali tvorbo mehurjev na celični membrani po izpostavitvi električnemu polju z obema vrstama elektrod. Vse poskuse smo izvedli s celično linijo pridobljeno iz ovarijev kitajskih hrčkov (CHO). Rezultati so pokazali, da je inkubacijski medij po elektroporaciji z elektrodami iz nerjavečega jekla povzročil smrt celotne populacije celic iz sveže celične kulture, medtem ko je bilo preživetje celic iz sveže celične kulture pri uporabi elektrod iz aluminija primerljivo s kontrolo, kar pomeni, da material elektrod vpliva na celične procese po elektroporaciji. Dodana koncentracija ionov Fe2+ pri elektroporaciji z elektrodami iz aluminija, ki je povzročila statistično značilno zmanjšanje deleža metabolno aktivnih celic iz sveže celične kulture v inkubacijskem mediju, je bila 5 mM. To je nekoliko višja vrednost od pričakovane in nakazuje na to, da so v celične procese, ki povzročajo citotoksičnost inkubacijskega medija po elektroporaciji vpleteni tudi drugi dejavniki, med katere sodi izločanje železovih ionov Fe3+. Pri opazovanju nastajanja mehurjev na celični membrani smo ugotovili, da elektroporacija z elektrodami iz nerjavečega jekla povzroča izrazitejše strukturne spremembe celične membrane. Po elektroporaciji z elektrodami iz aluminija do podobnih učinkov pride pri višjih jakostih električnega polja.20232023-09-12 08:30:01Magistrsko delo/naloga149901sl