Intégration de l’électroporation dans la pratique urologique : conception et évaluation d’une nouvelle électrode transurétrale
20 mars 2026
L’article présente une méthode simple et reproductible pour l’électroporation du calcium transurétrale utilisant une électrode endoscopique nouvellement développée, compatible avec un équipement urologique standard. Cette étude constitue une avancée significative dans l’application transurétrale de l’électroporation et ouvre la voie à l’expansion de traitements innovants et peu invasifs des tumeurs urinaires.
Cette étude évalue une électrode transurétrale pour l’électroporation dans la vessie porcine, en évaluant l’utilisabilité, la performance et la compatibilité avec les techniques urologiques standard. L’absence d’instruments adaptés a limité l’électroporation dans la vessie. Ce protocole introduit une électrode compatible et conviviale pour une application transurétrale.
Pour commencer, rassemblez le matériel nécessaire pour la procédure. Insérez le télescope dans un pont avec un canal de travail, puis insérez les instruments dans la gaine. Pour le sérum physiologique, connectez-vous au système d’irrigation sur la gaine avec un ensemble de tubes intraveineux.
Après avoir rempli le tube de solution physiologique et déplacé l’air, fixez la tête de caméra et le câble d’éclairage à la base du télescope. Connectez le câble isolé stérile au niveau de la poignée d’électrode au câble isolé propre au générateur d’impulsions externe. Réglez huit impulsions de 100 microsecondes.
Régler la fréquence à 5 000 hertz et la tension à 400 volts, en corréléant à un rapport tension/distance entre 1000 volts et centimètre dans les champs désignés à l’écran. Retirez l’aiguille de cystoscopie de l’emballage stérile et ajustez la longueur de la pointe de l’aiguille à deux millimètres. Procurez-vous une bouteille de 100 milligrammes par millilitre de gluconate de calcium, et remplissez une ou plusieurs seringues avec le gluconate de calcium si besoin.
Connectez la seringue, de préférence une seringue à leurre, à l’extrémité distale de l’aiguille de cystoscopie. Placez le cochon sur la table d’opération et préparez-le pour la procédure. Ouvrez le système d’irrigation du resectoscope et confirmez le débit salin.
Insérez la resectoscope, guidée visuellement à travers l’urètre jusqu’à la vessie urinaire. Insérez l’aiguille de cystoscopie par le canal de travail du pont et visualisez la pointe de l’aiguille. Effectuez une cystoscopie sur l’animal et inspectez la vessie urinaire.
Ensuite, injectez 0,3 millilitre de 100 milligrammes par millilitre de gluconate de calcium dans la paroi de la vessie, pour produire une vésicule dans la paroi de la vessie, et répétez l’injection de calcium si nécessaire. Retirez le télescope, laissant la gaine protectrice extérieure dans l’urètre. Ensuite, retirez le pont et insérez le télescope dans l’électrode transurétrale.
Insérez le télescope et l’électrode dans la gaine de la vessie, sous supervision visuelle. Placez l’aiguille de l’électrode dans le tissu recouvrant la zone injectée de gluconate de calcium. Ensuite, appliquez les impulsions électriques soit à l’aide de la pédale, soit laissez un assistant non stérile actionner le générateur d’impulsions externe pour appliquer les impulsions.
Lors de l’accouchement du pouls, de légères contractions musculaires peuvent apparaître. Confirmez la complétion des impulsions électriques et la délivrance réussie des impulsions en lisant les impulsions générées et délivrées par le générateur d’impulsions externe. Enfin, retirez le télescope et l’électrode lorsque chaque zone injectée de gluconate de calcium a été électroporée et apportez des soins post-procéduraux à l’animal.
Le protocole permet aux chercheurs d’étudier l’utilisabilité, la sécurité et la performance de l’électroporation calcique transurétrale dans un modèle cliniquement pertinent. Pendant le traitement, un placement précis des électrodes et une visualisation claire sont essentiels pour garantir une délivrance précise des impulsions et un traitement efficace. Les recherches futures comprendront les premières études chez l’humain pour évaluer la sécurité clinique, la faisabilité et l’efficacité thérapeutique de l’électroporation calcique dans le traitement des tumeurs de la vessie urinaire.
Overview
This study addresses the challenge of treating bladder tumors by introducing a novel transurethral electrode designed for calcium electroporation. The research evaluates the electrode's technical performance and clinical usability in a porcine model, aiming to facilitate seamless integration into existing urological procedures.
Key Study Components
Area of Science
- Uro-oncology
- Medical device engineering
- Electroporation technology
Background
- Bladder tumors remain a significant health concern with limited recent therapeutic advances.
- Electroporation uses electric pulses to permeabilize cell membranes for cytotoxic effects or drug/gene delivery.
- Calcium electroporation is a specific approach using calcium ions to induce cell death.
- Adoption in uro-oncology has been limited by the lack of suitable instruments.
Purpose of Study
- To design a new transurethral electrode compatible with standard urological instruments.
- To assess the electrode's technical performance and usability in a porcine bladder model.
- To demonstrate the feasibility of calcium electroporation using this device.
Methods Used
- Design of a fixed-geometry electrode with two opposing arrays of three needles each.
- Integration with a transurethral resectoscope for endoscopic procedures.
- Calcium injection into the porcine bladder wall followed by electrode placement.
- Application of electric pulses (8 pulses, 100 μs, 5000 Hz, 400 V; 1000 V/cm voltage to electrode distance ratio).
Main Results
- The electrode was successfully inserted and positioned using standard urological techniques.
- Electric pulses were delivered effectively to the targeted bladder area.
- The device's handling and operation closely mirrored established procedures.
- Performance in the porcine model suggests compatibility with human urological practice.
Conclusions
- The new transurethral electrode enables effective calcium electroporation in the bladder.
- Its design allows seamless adaptation by urologists familiar with standard instruments.
- This innovation may facilitate broader adoption of electroporation therapies in uro-oncology.
Frequently Asked Questions
Executive Industry Relevance
Integrating electroporation into urological practice addresses a longstanding gap in bladder tumor intervention by enabling precise, localized delivery of cytotoxic or therapeutic agents. The development of a transurethral electrode compatible with standard urological instruments supports seamless adoption and operational continuity. This innovation enhances predictive confidence at the device-therapy interface, directly impacting early translational and preclinical evaluation in uro-oncology portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables direct interrogation of electroporation-mediated cytotoxicity and drug delivery in disease-relevant tissue.
- Supports mechanistic de-risking by providing controlled, reproducible electric field exposure in preclinical models.
- Facilitates functional validation of electroporation as a modality for bladder tumor intervention.
Screening & Assay Development
- Prepares validated biological systems for downstream evaluation of electroporation parameters and therapeutic payloads.
- Standardizes electrode placement and pulse delivery, supporting reproducibility and quantitative assessment.
- Enables scalable, platform-based screening of electroporation protocols in urological tissues.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant porcine models to bridge discovery and preclinical validation phases.
- Supports risk-adjusted advancement decisions by demonstrating technical feasibility and procedural compatibility.
- Provides a foundation for translational biomarker development and therapy optimization in bladder cancer research.
Pipeline & Workflow Integration
This electrode design positions electroporation as a modular capability from early discovery through preclinical validation in uro-oncology workflows.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing of electroporation-mediated effects in anatomically relevant models.
- Screening: Delivers standardized, reproducible electric pulses for comparative protocol evaluation.
- Analytics: Supports quantitative measurement of tissue response and procedural endpoints.
- Translational Research: Bridges device feasibility in animal models to potential human application.
- Enterprise Reuse: Provides a reusable platform for iterative protocol development and cross-study standardization.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in electroporation-based interventions.
- Operational Value: Promotes standardization, reproducibility, and seamless integration with existing urological workflows.
- Strategic Value: Enables informed go/no-go decisions and capital-efficient advancement of device-enabled therapies.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of electroporation modalities in uro-oncology pipelines.
Implementation Considerations
- Requires expertise in urological instrumentation and electroporation protocols.
- Depends on access to compatible resectoscopes and external pulse generators.
- Necessitates cross-team standardization for device assembly and procedural alignment.
- Adaptable to porcine and potentially human bladder models with similar instrumentation.
- Limited to preclinical feasibility until further clinical validation is achieved.
