Electroporation Dotaz Zobrazit nápovědu
Úvod: Ireverzibilní elektroporatizace (IRE) je relativně nová metoda tkáňové ablace. Hlavním atributem a největší výhodou oproti jiným metodám je mechanismus působení, který nevyužívá tepelné energie. V tomto souborném sdělení jsou uvedeny současné zkušenosti s experimentálním a klinickým použitím této metody. Cíleně se pak zabývá jejím použitím u lokálně pokročilého karcinomu pankreatu. Metoda: Podstatou mechanismu je vznik mikropórů v membráně buňky, které poruší nitrobuněčnou homeostázu, to vede k řízené smrti buňky – apoptóze. Absence tepelné denaturace bílkovinných struktur chrání cévy a vývody v okolí ablace. Tato vlastnost je klíčová pro použití této metody u pankreatické tkáně, kde pro komplikované anatomické poměry ostatní, termické metody selhávaly pro vysokou periprocedurální morbiditu a mortalitu. Preklinické a klinické studie: Schopnost šetřit cévní struktury a žlázové vývody byla ověřena celou řadou animálních experimentů. V klinické, humánní medicíně pak byla bezpečnost metody ověřena na tkáních jater, ledvin, plic a pankreatu. IRE v léčbě pokročilého karcinomu pankreatu: Největší zkušenosti s použitím ireverzibilní elektroporatizace jsou u lokálně pokročilého karcinomu pankreatu, kde klinické studie z posledních 5 let přinášejí povzbudivé výsledky. Závěr: Ireverzibilní elektroporatizace je bezpečnou metodou použitelnou ke zmenšení tumorózní masy u karcinomu pankreatu. Stanovení její efektivity v léčbě vyžaduje další studie.
Introduction: Irreversible electroporation (IRE) is a quite novel method of tissue ablation. Its mechanism of action that does not use thermal energy is the most important feature of the method. Current experience with IRE in animal studies and in clinical practice are summarized in the paper. In particular, the paper is focused on using IRE in locally advanced pancreatic carcinoma. Method: The basic principle of IRE is that it causes micropores in the phospholipid membrane of cells. This leads to an impairment of cellular homeostasis and programmed cell death – apoptosis. Because of absence of protein denaturation this method spares tubular structures like vessels and ducts. This is the key feature that allows to use IRE in the pancreas where common thermic ablative procedures cannot be used for difficult anatomic circumstances and resulting injury of surrounding structures. Pre-clinical and clinical studies: The ability to spare vascular structures and ducts was confirmed in many animal studies. Subsequently, IRE was safely utilized also in human liver, pancreas, lung and kidneys. IRE in the treatment of advanced pancreatic cancer: Most experience with IRE ablation has been gathered for locally advanced pancreatic carcinoma where clinical studies published in the recent 5 years have provided encouraging results. Conclusion: Irreversible electroporation is a safe method used to decrease tumour mass in pancreatic cancer. Further studies are needed to determine its therapeutic efficiency.
- MeSH
- ablace metody přístrojové vybavení využití MeSH
- elektroporace * metody přístrojové vybavení využití MeSH
- klinické zkoušky jako téma MeSH
- lidé MeSH
- nádory slinivky břišní * terapie MeSH
- výsledky a postupy - zhodnocení (zdravotní péče) MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
The application of pulsed electric fields (PEFs) is becoming a promising tool for application in biotechnology, and the food industry. However, real-time monitoring of the efficiency of PEF treatment conditions is challenging, especially at the industrial scale and in continuous production conditions. To overcome this challenge, we have developed a straightforward setup capable of real-time detection of yeast biological autoluminescence (BAL) during pulsing. Saccharomyces cerevisiae culture was exposed to 8 pulses of 100 μs width with electric field strength magnitude 2-7 kV cm-1. To assess the sensitivity of our method in detecting yeast electroporation, we conducted a comparison with established methods including impedance measurements, propidium iodide uptake, cell growth assay, and fluorescence microscopy. Our results demonstrate that yeast electroporation can be instantaneously monitored during pulsing, making it highly suitable for industrial applications. Furthermore, the simplicity of our setup facilitates its integration into continuous liquid flow systems. Additionally, we have established quantitative indicators based on a thorough statistical analysis of the data that can be implemented through a dedicated machine interface, providing efficiency indicators for analysis.
- MeSH
- elektroporace * metody MeSH
- Saccharomyces cerevisiae * růst a vývoj MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Cíl: Ukázat na možnosti a bezpečnost IRE v léčbě nádorů. Metodika: Uvádíme soubor 23 nemocných s adenokarcinomem pankreatu, dvou nemocných se solitární jaterní metastázou kolorektálního karcinomu a jednoho adenokarcinomu solitární ledviny. Všichni byli léčeni pomocí IRE perkutánně pod CT kontrolou nebo při laparotomii s US asistencí. Výsledky: IRE je bezpečná metoda, 30denní mortalita nulová. Umožňuje destrukci nádorů v lokalitách, kde ostatní ablační metody selhávají. U neresekabilních nádorů pankreatu však v naší sestavě nepřinesla významné prodloužení života. Průměrná doba přežití ve skupině nádorů pankreatu je 10 měsíců. Závěr: IRE je bezpečná a užitečná ablační metoda zvláště pak nádorů umístěných u kritických struktur.
Aim: To show the safety and clinical usefulness of IRE. Methods: A total of 23 pancreatic adeno-carcinomas, two liver mets of colorectal carcinoma and 1 renal adeno carcinoma have undergone IRE percutaneously under CT control or during laparotomy with US guidance. Results: IRE is safe method, 30 days mortality 0. There is no significant prolongation of survival in the group of unresectable pancreatic cancer. Survival in the group of pancreatic cancer is 10 months. Conclusion: IRE is a safe and useful ablative method, especially with the tumors nearby critical structures.
- MeSH
- adenokarcinom * patologie radiografie terapie MeSH
- analýza přežití MeSH
- elektroporace * metody přístrojové vybavení MeSH
- katetrizační ablace metody MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- nádory jater patologie radiografie terapie MeSH
- nádory ledvin patologie radiografie terapie MeSH
- nádory slinivky břišní * patologie radiografie terapie MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- elektroporace MeSH
- fibrilace síní * MeSH
- lidé MeSH
- nízká teplota MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- dopisy MeSH
- komentáře MeSH
Atrial fibrillation (AF) is one of the most important problems in modern cardiology. Thermal ablation therapies, especially radiofrequency ablation (RF), are currently "gold standard" to treat symptomatic AF by localized tissue necrosis. Despite the improvements in reestablishing sinus rhythm using available methods, both success rate and safety are limited by the thermal nature of procedures. Thus, while keeping the technique in clinical practice, safer and more versatile methods of removing abnormal tissue are being investigated. This review focuses on irreversible electroporation (IRE), a nonthermal ablation method, which is based on the unrecoverable permeabilization of cell membranes caused by short pulses of high voltage/current. While still in its preclinical steps for what concerns interventional cardiac electrophysiology, multiple studies have shown the efficacy of this method on animal models. The observed remodeling process shows this technique as tissue specific, triggering apoptosis rather than necrosis, and safer for the structures adjacent the myocardium. So far, proposed IRE methodologies are heterogeneous. The number of devices (both generators and applicators), techniques, and therapeutic goals impair the comparability of performed studies. More questions regarding systemic safety and optimal processes for AF treatment remain to be answered. This work provides an overview of the electroporation process, and presents different results obtained by cardiology-oriented research groups that employ IRE ablation, with focus of AF-related targets. This contribution on the topic aspires to be a practical guide to approach IRE ablation for cardiac arrhythmias, and to highlight controversial features and existing knowledge, to provide background for future improved experimentation with IRE in arrhythmology.
- MeSH
- ablace * škodlivé účinky MeSH
- akční potenciály MeSH
- apoptóza MeSH
- elektroporace * MeSH
- fibrilace síní diagnóza patofyziologie terapie MeSH
- lidé MeSH
- remodelace síní * MeSH
- srdeční frekvence MeSH
- srdeční síně patologie patofyziologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Radioterapie představuje vedle radikální prostatektomie základní léčebnou metodu lokalizovaného karcinomu prostaty. I přes významné pokroky v radioterapii stále dochází téměř u třetiny pacientů k lokální recidivě onemocnění. Současné možnosti kurativní terapie lokální recidivy karcinomu prostaty po radioterapii zahrnují radikální prostatektomii, brachyterapii, kryoablaci, fokusovaný ultrazvuk vysoké intenzity (high-intensity focused ultrasound, HIFU). Vzhledem ke změnám tkání po proběhlém ozáření jsou všechny tyto metody zatíženy významným rizikem klinicky závažné toxicity a selhání léčby. Proto je velká část pacientů s radiorekurentním karcinomem prostaty léčena pouze paliativní hormonální léčbou, případně sledována bez aktivní terapie. Jednu z perspektivních metod u této skupiny pacientů představuje ireverzibilní elektroporace (irreversible electroporation, IRE). Kazuistika prezentuje pacienta s lokální recidivou karcinomu prostaty ošetřeného metodou IRE na našem pracovišti.
Radiotherapy is beside surgery a standard therapeutic procedure in treatment of localized prostate cancer. However local failure occurs almost in one third of patients despite significant progress in radiotherapy. Current salvage treatment options include radical prostatectomy, brachytherapy, cryoablation, high-intensity focused ultrasound (HIFU). All these procedures can lead frequently to severe toxicity and treatment failure due to tissue changes after previous irradiation. Therefore many patients with radiorecurrent prostate cancer are treated with palliative hormonal therapy or observed. Irreversible electroporation (IRE) represents one of promising treatment methods in this setting. In our case report we present a patient with local failure after radiotherapy for prostate cancer treated by IRE.
- MeSH
- biopsie škodlivé účinky MeSH
- brachyterapie MeSH
- elektroporace * metody MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- lokální recidiva nádoru MeSH
- magnetická rezonanční tomografie MeSH
- nádory prostaty * radioterapie terapie MeSH
- odmítnutí terapie pacientem MeSH
- PET/CT MeSH
- prostatický specifický antigen analýza MeSH
- výsledek terapie MeSH
- záchranná terapie klasifikace MeSH
- Check Tag
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Three different transformation strategies were tested and compared in an attempt to facilitate and improve the genetic transformation of Acremonium chrysogenum, the exclusive producer of the pharmaceutically relevant β-lactam antibiotic cephalosporin C. We investigated the use of high-voltage electric pulse to transform germinated conidia and young mycelium and compared these procedures with traditional PEG-mediated protoplast transformation, using phleomycin resistance as selection marker in all cases. The effect of the field strength and capacitance on transformation frequency and cell viability was evaluated. The electroporation of germinated conidia and young mycelium was found to be appropriate for transforming A. chrysogenum with higher transformation efficiencies than those obtained with the conventional protoplast-based transformation procedures. The developed electroporation strategy is fast, simple to perform, and highly reproducible and avoids the use of chemicals toxic to cells. Electroporation of young mycelium represents an alternative method for transformation of fungal strains with reduced or no sporulation, as often occurs in laboratory-developed strains in the search for high-yielding mutants for industrial bioprocesses.
- MeSH
- Acremonium účinky léků genetika metabolismus MeSH
- bakteriální léková rezistence MeSH
- cefalosporiny biosyntéza MeSH
- elektroporace metody MeSH
- fleomyciny farmakologie MeSH
- mikrobiální viabilita MeSH
- mycelium účinky léků genetika metabolismus MeSH
- protoplasty fyziologie MeSH
- spory hub účinky léků genetika metabolismus MeSH
- transformace genetická * MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- srovnávací studie MeSH
Cíl studie: Pokrok v různých lékařských odbornostech staví anesteziology před nutnost řešit „ad hoc“ situaci, kdy je použita nová metoda, o které je málo informací. Příkladem je ireverzibilní elektroporatizace (IRE). Cílem je popsat anesteziologickou problematiku tohoto výkonu na základě vlastních zkušeností i literárních údajů. Typ studie: Observační studie. Typ pracoviště: Fakultní nemocnice. Soubor a metodika: Do 1. 5. 2012 bylo na radiodiagnostické klinice provedeno celkem 15 ošetření ireverzibilní elektroporatizací, z toho jednou opakovaně. Sběr dat probíhal ze standardních anesteziologických záznamů a laboratorních výsledků. Výsledky: V souboru bylo 9 žen a 5 mužů, průměrný věk byl 65 ? 11 let, BMI 22,2 ? 4,4 kg/m2. Z diagnóz šlo o tumory nebo metastázy jater (10krát),plic (3krát), pankreatu (1krát) a ledviny (1krát). Průměrné trvání výkonu bylo 135 ? 38 minut (medián 125). Hlavní specifika představují dlouhodobé uložení na vyšetřovacím stole CT s abdukcí horních končetin, pohyb stolu a epizody krátké intenzivní stimulace s nutností maximální svalové relaxace při vlastním výkonu. Samotná anestezie byla vedena standardně, pro analgezii během elektrických pulzů jsme po získání prvých zkušeností používali bolusověalfentanil 1–2 mg. Sledování nervosvalového přenosu je nezbytné. Biochemická sledování ukázala, že jediná významná změna byla elevace ALT i AST maximálně do 10 μkat/l, bilirubin vystoupal na hodnoty kolem 40 μmol/l s jedním excesem 350 μmol/l.Renální funkce zůstaly beze změny, nebo došlo ke klinicky bezvýznamnému poklesu urey a kreatininu. Závěr: Jde o první popis zkušeností s anestezií pro IRE. Optimální technika zahrnuje použití krátkodobě účinných látek a obligátní monitorování nervosvalového přenosu. Pooperační péče nepředstavuje problém.
Objective: Progress in other medical specialities sometimes brings a challenge for the anaesthetist to adopt anaesthetic care while scarce information is available. One such example is irreversible electroporation (IRE). The aim is to describe the anaesthetic technique for IRE based on our own experience and available studies. Design: Observational study. Setting: University hospital. Patients and methods: Up to 1st May 2012, 14 patients were treated by IRE, one of the patients twice. We assessed the anaesthetic charts and laboratory examinations. Results: The study included 9 women and 5 men aged 65 ? 11 years, BMI 22.2 ? 4.4 kg/m2. The diagnoses included cancer or metastases in the liver (10), lung (3), pancreas (1) and kidney (1). The average duration of the procedure was 135 ? 38 (median 125) minutes. The main challenges included prolonged positioning on the CT table with abducted arms, extensive movements of the examination CT table and episodes of strong stimulation requiring maximal muscle relaxation. We used relaxant general anaesthesia; boluses of 1–2 mg of alfentanil were empirically chosen for analgesia during the electric discharges. Neuromuscular blockade monitoring was essential. Laboratory examinations demonstrated significant elevation of ALT and AST to maximum 10 μkat/l and bilirubin to approximately 40 μmol/l with excess of 350 μmol/l in a single patient. Renal function remained unchanged with some cases of clinically insignificant decrease in creatinine and urea levels. Conclusion: The optimal anaesthetic technique was based on short-acting agents and obligatory monitoring of the neuromuscular transmission. The post-operative course was usually without problems.
- Klíčová slova
- anesteziologická péče,
- MeSH
- alfentanil aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- anestetika inhalační terapeutické užití MeSH
- anestetika intravenózní terapeutické užití MeSH
- atrakurium aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- celková anestezie * metody MeSH
- elektrody MeSH
- elektroporace * metody MeSH
- kosterní svaly fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- metastázy nádorů terapie MeSH
- miniinvazivní chirurgické výkony MeSH
- nádory chirurgie MeSH
- peroperační monitorování metody MeSH
- počítačová rentgenová tomografie MeSH
- pooperační péče MeSH
- postura těla MeSH
- propofol aplikace a dávkování terapeutické užití MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
An optimized protocol for electroporation is described which is suitable for introducing antibodies into mammalian cells. The method results in the uptake of detectable amounts of antibodies in 80% of the cells and in 40% large amounts are introduced. As an example, cell cycle activity (transition from the G1 to S phase) was inhibited by the introduction of monoclonal antibodies against G1-specific cyclin D1 into CV-1 and MCF7 cells. This specific antibody mediated inhibition of cellular function did not affect the viability of the cells since they recovered from the inhibition after some time. While approaching the efficiency of microinjection, the new protocol for electroporation of antibodies additionally permits treatment of the larger number of cells which are required for biochemical analyses.
- MeSH
- buněčné linie MeSH
- cyklin D1 MeSH
- cykliny imunologie MeSH
- elektroporace * MeSH
- fluorescenční protilátková technika MeSH
- Haplorrhini MeSH
- imunoglobulin G imunologie MeSH
- kompetitivní vazba MeSH
- lidé MeSH
- mikroinjekce MeSH
- monoklonální protilátky imunologie metabolismus MeSH
- myši MeSH
- nádorové buňky kultivované MeSH
- nádory prsu MeSH
- onkogenní proteiny imunologie MeSH
- S fáze imunologie MeSH
- viabilita buněk MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- myši MeSH
- zvířata MeSH