Vsaka biološka celica je obdana s celično membrano. Ta ločuje notranjost celice od zunajceličnega prostora in je sestavljena iz dvojne plasti lipidov. Če je celična membrana izpostavljena dovolj močnemu električnemu polju, se začasno oblikujejo pore v dvoslojih in poveča se prepustnost celične membrane, kar omogoči transmembranski transport molekul, ki drugače membrane ne morejo prečkati. Danes uporaba elektroporacije v medicini narašča še hitreje kot prej. Upoštevajoč nove tehnologije in protokole zdravljenja, pridobljeno znanje in intenzivnost raziskav, že imamo nekaj uveljavljenih protokolov, opreme ter učinkovitih in obetajočih terapij. Vendar še vedno ostajajo izzivi, ki lahko, če jih rešimo, prispevajo k še širši uporabi elektroporacije v medicini v prihodnosti. Doktorski disertacija se zato osredotoča na tri različne vidike izboljšanja varnosti in uporabnosti klinične rabe elektroporacije. Predstavljene tematike se nanašajo na zmanjšanje mišičnega krčenja in občutka bolečine med dovajanjem pulzov ter na varnejši in lažji razvoj in uporabo kliničnih elektroporatorjev.
Na začetku smo preučevali mišično krčenje in občutek bolečine, ki ga povzročajo kratki bipolarni visokofrekvenčni pulzi pri zdravih prostovoljcih. Vzdraženje živcev in mišic je pogost pojav pri terapijah, ki temeljijo na elektroporaciji, saj lahko med zdravljenjem pride do premikanja elektrod in občutka nelagodja ter bolečine pri pacientih. Potrdili smo hipotezo, da bipolarni, visokofrekvenčni pulzi z dolžino pulza 1 ali 2 µs zmanjšajo mišično krčenje in občutek bolečine v nasprotju s trenutno uporabljenimi daljšimi monopolarnimi pulzi. V drugem delu smo se osredotočili na pripravo izhodišč za standardizacijo kliničnih elektroporatorjev, saj varnostni standard za te naprave še ne obstaja. V ta namen smo preučili potrebne varnostne specifikacije, ki bi jih moral imeti klinični elektroporator na podlagi splošnih varnostnih standardov za medicinsko električno opremo in pripravili zahteve za posebni standard za klinične elektroporatorje. Na koncu smo razili novega varnostnega ukrepa po definiranih varnostnih standardih v sklopu naprave za gensko elektrotransfekcijo v kožne celice. Osredotočili smo se na izboljšanje električne izolacije med visokonapetostnimi in nizkonapetostnimi deli naprave ob ustreznem krmiljenju visokonapetostnega napajanja. Dodatno smo se posvetili razvoju in izboljšanju varnostnih ukrepov za zaščito pacienta pred previsoko izhodno napetostjo, tokom ali energijo.
|
