$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
De toepassing van elektrische stroom aan een cel leidt tot de vorming van poriën in het celmembraan, een werkwijze genoemd elektroporatie. De poriën laten de passage van verschillende nonpermeant moleculen door het membraan. Het elektrische veld kan nauwkeurig worden geregeld, zodat de poriën gevormd zijn erg klein en hersluiten snel, met minimale verstoring van de cellulaire fysiologie. Interessant is dat hechtende cellen worden gekweekt op een glasplaatje gecoat met geleidend en transparant indium-tin oxide (ITO) en geëlektroporeerd in situ, dat op het oppervlak waar ze groeien, zonder los te geëlektroporeerd in suspensie. Cellen kunnen goed groeien op dit oppervlak, en als deze zijn bevestigd en uitgebreid, gedetailleerde microscopische waarneming mogelijk. Met deze techniek kunnen kleine nonpermeant moleculen direct worden ingevoerd en in wezen 100% van de cellen, dat deze techniek bijzonder geschikt voor studies op de activatie van beeld metonents van een traject na ligand stimulatie van een receptor (beoordeeld in 1).
Elektroporatie wordt meestal gebruikt voor de introductie van DNA (ook wel electrotransfection). Echter, elektroporatie in situ waardevol voor de invoering van een grote verscheidenheid van moleculen, zoals peptiden 2-4, oligonucleotiden zoals antisense RNA, dubbelstrengs DNA decoy-oligonucleotiden kunnen remmen transcriptiefactor binding of siRNA 3,5, 6, radioactieve nucleotiden 7-10, eiwitten 11 12 of pro-drugs 13. Na elektroporatie, kunnen cellen worden gelyseerd voor biochemische analyses en gefixeerd en gekleurd met antilichamen.
De geleidende ITO coating is zeer dun, 800-1,000Å, waardoor celgroei niet wordt verstoord door het hoogteverschil van de twee oppervlakken, als de cellen groeien over de rand van de geleidende coating. Dit biedt het voordeel dat niet-electroporated cellen kunnen worden gekweekt zij aan zij met geëlectroporeerd degenen, om te dienen als controle. Dezelfde benadering kan worden gebruikt voor het onderzoek van spleetovergangen, intercellulaire communicatie (GJIC), zoals beschreven in de Video.
Gapjuncties zijn kanalen verbinden het interieur van aangrenzende cellen 14. Spleetovergangen, intercellulaire communicatie speelt een belangrijke rol in tumorvorming en metastase, terwijl oncogenen zoals Src onderdrukken GJIC 15,16. Om GJIC onderzoeken van een fluorescente kleurstof zoals Lucifer geel (LY) wordt vaak geïntroduceerd in gekweekte cellen door micro-injectie of schrapen laden 17 en de diffusie van de kleurstof in naburige cellen microscopisch waargenomen onder fluorescentieverlichting. Deze technieken echter steeds celbeschadiging veroorzaken. We beschrijven nu een techniek waarbij cellen worden gekweekt op een glasplaatje dat gedeeltelijk bedekt met ITO 18. Een elektrische puls wordt toegepast in aanwezigheid van LY (of andere kleurstoffen) camet de penetratie in de cellen groeien op het geleidende deel van de schuif, terwijl kleurstofmigratie van de aangrenzende, niet-geëlektroporeerde cellen microscopisch waargenomen door fluorescentieverlichting. Om storende gevoelige cellen die de neiging hebben los te maken van de monolaag te voorkomen, een samenstel is gemaakt dat geen elektrode nodig was om bovenop de cellen voor toepassing van de elektrische stroom 19 worden geplaatst. Deze benadering biedt de mogelijkheid om GJIC kwantificeren in een groot aantal cellen, zonder meetbare verstoring van cellulair metabolisme, zoals aangegeven door de afwezigheid van een effect op de lengte van de G1 fase na stimulatie serum 12, verhoging in de niveaus van de fos protooncogen eiwit (Raptis, ongepubliceerd) of twee kinasen geassocieerd met cellulaire stress, de p38 varken of JNK / SAPK kinase 1. Deze aanpak kan het onderzoek van het verband tussen de niveaus van oncogene expressie, transformatie en GJ gemaaktIC 18, en het effect van Src en Stat3 op GJIC in verschillende celtypen, waaronder vers gekweekte cellen van long tumor specimens 20-23. Bovendien, in situ elektroporatie met de instellingen beschreven die een bovenste elektrode is met succes toegepast voor het aantonen van gap junction sluiting tijdens adipocytic differentiatie mist, hoewel cellulaire hechting aan het substraat wordt verkleind dat stadium 19,24.