Učinki visokonapetostnih nanosekundnih električnih pulzov na celice in tkiva

Visokonapetostne nanosekundne električne pulze (dolžine do nekaj sto nanosekund, in elek­trično poljsko jakostjo več deset kV/cm) proizvedemo z Blumleinovim generatorjem. Takšni električni pulzi lahko povzročijo, da se pojavi napetost na notranjih membranah celic, kar vodi v pojav por v membranah organelov. Učinki teh pulzov so lahko večji na notranjih mem­branah kot na plazemski membrani celice. V celicah sprožijo različne odgovore: nastajanje por v membranah granul v človeških eozinofilnih levkocitih, sproščanje kalcijevih ionov iz notranjih zalog celice (endoplazmatskega retikuluma), prehod fosfatidilserina na zunanjo stran plazemske membrane, sproščanje citokroma c iz mitohondrijev, poškodbe DNA, lahko pa pov­zročijo tudi programirano celično smrt – apoptozo. Ker nanosekundni električni pulzi tudi ex vivo ter in vivo povzročajo apoptozo celic v tumorjih, so predmet predkliničnih raziskav zdravljenja kožnih tumorjev. Klasična elektroporacija, v kateri uporabljamo daljše pulze z niž­jo napetostjo (nekaj sto mikrosekund, z električno poljsko jakostjo več sto V/cm), je pri genski 271 transfekciji učinkovitejša v kombinaciji z nanosekundnimi pulzi. Čeprav so šele v zgodnji fazi tehnološkega razvoja in raziskav, bi lahko visokonapetostni nanosekundni električni pulzi posta­li učinkovito orodje v rokah biomedicine in biotehnologije: za znotrajcelično manipulacijo in študij celičnih funkcij, preučevanje procesov apoptoze, zdravljenje raka, gensko transfekcijo, celjenje ran in razkuževanje.