优化脉冲电场以钙离子靶向癌症

优化脉冲电场以钙离子靶向癌症
在0.27 kV/cm至1.8 kV/cm电场下,样品荧光图像在50 ms下。地面(负极)在左边,高压(正阳极)在右边。(比例尺:100 μm)

经施普林格客户服务中心GmbH许可转载:施普林格自然,药物传递和转化研究,细胞膜渗透过程中钙电转移的时空动力学,Guionet, A., Moosavi Nejad, S., Teissié, J., Sakugawa, T., Katsuki, S., Akiyama, H., & Hosseini, H, 2018。图片来源:Hamid Hosseini博士

有几种治疗癌症的方法,目前世界各地的各种机构正在研究有前景的新方法。熊本大学脉冲功率科学研究所的研究人员正在研究一种特别的方法——钙电转移。

脉冲电场(PEFs)在生物学中有多种应用,从DNA/药物传递到水中微生物的消除。它们用于对抗这并不新鲜,但它们对细胞的基本影响仍在研究中。熊本大学生物电学系的研究人员最近确定了提高细胞膜渗透性的最佳PEF条件.这种技术作为一种潜在的癌症治疗方法很有吸引力,因为癌细胞对钙的异常流入特别敏感,它相对便宜,副作用也很少。

研究人员调查了在HeLa S3细胞通过钙(Ca2 +)荧光。对于每次测试,他们使用固定的能量,但改变PEF脉冲计数来评估电的影响而不是总能量的变化。研究人员发现,在PEF终止后,膜的渗透性还会持续一小段时间,因为膜上的孔隙完全关闭需要时间。这给了Ca更多的时间2 +扩散到细胞中

在测试的四个电场中,两个较大的电场(1.8和1.26 kV/cm)产生了较高的Ca2 +前10毫秒的摄入量随后显著下降。另一方面,两个较小电场(0.63 kV/cm和0.45 kV/cm)的前10 ms内的进气速率未被检测到,随后逐渐增加。在分析结束之前,这两个领域的比率非常相似。

研究负责人哈米德·侯赛尼博士说:“我们体外测试的最佳PEF水平是1千赫和0.45千伏/厘米的100次脉冲。”“这种设置对正常人来说应该是非致命的但是有效地杀死.我们还需要做更多的工作来确定这些结果是否适用于在活的有机体内但我们乐观地认为,这种方法可以产生一种有前途的癌症治疗方法。”


进一步探索

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更多信息:Alexis Guionet等,细胞膜渗透过程中钙离子电转移的时空动态,药物传递和转化研究(2018)。DOI: 10.1007 / s13346 - 018 - 0533 - 5
所提供的熊本大学
引用:优化脉冲电场以钙离子靶向癌症(2018,7月13日)检索于2022年6月4日//www.pyrotek-europe.com/news/2018-07-optimizing-pulsed-electric-fields-cancer.html
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