Новый метод комбинированной электропорации и сонопорации со сниженным стресс-индуцирующим действием на клетки

Аннотация

Одним из распространенных подходов, решающих задачу трансмембранного переноса в клетки биологически активных соединений, комплексов макромолекул и других микро- и нано- объектов, является обратимая пермеабилизация – образование пор в плазматической мембране, в частности при действии внешнего электрического поля (электропорация). Метод электропорации имеет ряд недостатков, самым существенным из которых является значительное снижение жизнеспособности клеток после воздействия. В нашей работе мы впервые применили комбинированный режим воздействия на клетки импульсными электрическими полями и акустическими ударными волнами, реализованный в разработанной в ГНЦ РФ ТРИНИТИ лабораторной установке для электропорации и сонопорации клеточных культур. Проведенные нами анализ цитотоксичности воздействия и эффективности трансмембранного переноса флуоресцентных зондов (кальцеин и пропидий йодид) показали, что комбинированный режим электропорации и сонопорации эффективнее электропорации в 1,25 раза и обладает меньшей цитотоксичностью по сравнению с сопоставимой по эффективности электропермеабилизацией. Оптимизированные режимы комбинированной соноэлектропорации могут найти практическое применение для доставки в высокочувствительные клетки различных химических соединений и макромолекул, в частности, могут использоваться для трансфекции стволовых клеток.