Studientyp: Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Membrane permeabilization and cell damage by ultrashort electric field shocks. med./bio.

[Membranpermeabilisation und Zellschädigung durch ultrakurze Schocks mit elektrischen Feldern].

Veröffentlicht in: Arch Biochem Biophys 2007; 465 (1): 109-118

Ziel der Studie (lt. Autor)

Diese Studie wurde durchgeführt, um Auswirkungen der Exposition bei nanosekunden-gepulsten elektrischen Feldern auf die Zellmembran-Permeabilisierung bei Zellen der Maus und menschlichen Zellen in vitro zu analysieren.

Hintergrund/weitere Details

Die Auswirkungen der Exposition mit gepulsten elektrischen Feldern bei Zellen der Maus und bei menschlichen Zellen wurden in vier verschiedenen Ionen-Milieus und unter der Verwendung von Propidiumiodid getestet. Die Aufnahme des fluoreszierenden Farbstoffes Propidiumiodid in die Zelle wurde gemessen, da es einen sensitiver Marker der Intaktheit der Zellmembran darstellt. Das Auftreten des Farbstoffes in der Zelle zeigt den Verlust der Membran-Intaktheit an. Auf diese Weise sollten die Mechanismen der veränderten Membran-Permeabilisierung näher charakterisiert werden.

Endpunkt

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

Exposition Parameter
Exposition 1: 10–50 kHz
Modulationsart: gepulst
Expositionsdauer: bis zu 200 Pulse

Exposition 1

Hauptcharakteristika
Frequenz 10–50 kHz
Typ
Signalform
Expositionsdauer bis zu 200 Pulse
Modulation
Modulationsart gepulst
Pulsbreite 60 ns
Pulsart rechteckig
Expositionsaufbau
Expositionsquelle
  • pair of tungsten electrodes with a diameter of 0.125 mm each and a gap of 0.31 mm
Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle 5 µm
Aufbau cells placed in the middle of the electrode gap
Schein-Exposition Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.
Parameter
Messgröße Wert Typ Methode Masse Bemerkungen
elektrische Feldstärke 12 kV/cm - berechnet - -
s. Bemerkungen - - berechnet - U = 540 - 580 V

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

Untersuchtes System:
Untersuchungszeitpunkt:
  • vor der Befeldung
  • während der Befeldung
  • nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Nach der Exposition bei kurzzeitigen nanosekunden-gepulsten elektrischen Feldern wurde bei den Zellen eine erhöhte Membran-Leitfähigkeit beobachtet. Zusätzlich erschienen nekrotische Veränderungen nach der Exposition bei langen nanosekunden-gepulsten elektrischen Feldern. Beide Parameter waren vom Zelltyp abhängig. Bei den menschlichen Zervix-Karzinom-Zellen waren sie geringer ausgeprägt als bei den Hypophysen-Zellen der Maus.
Bei keiner Zelllinie wurde eine Propidiumiodid-Aufnahme beobachtet. Lanthan- und Gadolinium-Ionen unterdrückten signifikant die gesteigerte Membran-Leitfähigkeit unter der nanosekunden-gepulsten elektrischen Feld-Exposition. Außerdem schützten sie die exponierten Zellen vor Nekrose.

Studienmerkmale:

Studie gefördert durch

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