Elektroporasyonun Ürolojik Uygulamada Entegrasyonu: Yeni Transüretral Elektrodun Tasarımı ve Değerlendirilmesi
20 Mart 2026
Makale, standart ürolojik ekipmanla uyumlu yeni geliştirilmiş endoskopik bir elektrot kullanarak transüretral kalsiyum elektroporasyonu için kolay ve tekrarlanabilir bir yöntem sunmaktadır. Çalışma, elektroporasyonun transüretral uygulamasına yönelik önemli bir ilerleme olup, idrar tümörlerinin yenilikçi ve minimal invaziv tedavisinin genişletilmesine yol açmaktadır.
Bu çalışma, domuz mesanesinde elektroporasyon için transüretral elektrodu değerlendirerek, kullanılabilirlik, performans ve standart ürolojik tekniklerle uyumluluk açısından değerlendirilmektedir. Uygun aletlerin olmaması, mesanede elektroporasyonu sınırlayır. Bu protokol, transüretral uygulama için uyumlu ve kullanıcı dostu bir elektrot sunar.
Başlamak için, işlem için gerekli ekipmanı toplayın. Teleskobu çalışan bir kanalı olan bir köprüye yerleştirin ve aletleri kılıfın içine yerleştirin. Salin için, damar içi boru setiyle kılıf üzerindeki sulama sistemine bağlanın.
Tüpü tuzlu suyla doldurup havayı yerinden çıkardıktan sonra, kamera başlığı ve aydınlatma kablosunu teleskop tabanına takın. Elektrot kolundaki steril yalıtımlı kabloyu, dış darbe jeneratöründeki temiz yalıtımlı kabloya bağlayın. 100 mikrosaniyelik sekiz darbe ayarlayın.
Frekansı 5.000 hertz ve voltajı 400 volt olarak ayarlayın; ekranda belirlenen alanlarda 1000 volt/santimetre gerilim ve elektrot mesafe oranına karşılık gelir. Sistoskopi iğnesini steril paketten çıkarın ve iğne ucu uzunluğunu iki milimetreye ayarlayın. Mililitre başına 100 miligram kalsiyum glukonat içeren bir şişe alın ve gerektiğinde bir veya daha fazla şırıngayı kalsiyum glukonatla doldurun.
Sistoskopi iğnesinin distal ucuna şırıngayı, tercihen bir yem kilitli şırıngayı bağlayın. Domuzu ameliyat masasına yerleştirin ve prosedüre hazırlayın. Sulama sistemini rezektoskopta açın ve tuzlu su akışını doğrulayın.
Rezektoskopu görsel olarak üretra üzerinden idrar mesanesine yönlendirerek yerleştirin. Sistoskopi iğnesini köprünün çalışma kanalından geçirin ve iğnenin ucunu görselleştirin. Hayvana sistoskopi yapın ve idrar mesanesini kontrol edin.
Sonra, mesane duvarına 0,3 mililitre 100 miligram kalsiyum glukonat enjekte ederek mesane duvarında bir vezikül oluşacak ve gerektiğinde kalsiyum enjeksiyonu tekrarlanacaktır. Teleskopu çıkarın, dış koruyucu kılıf üretrada kalın. Sonra, köprüyü çıkarın ve teleskopu transüretral elektrota yerleştirin.
Teleskopu ve elektrodu görsel rehberlikle mesaneye kılıf içine yerleştirin. Elektrot iğnesini, kalsiyum glukonat enjekte edilen alanı kaplayan dokuya yerleştirin. Sonra, elektrik darbelerini ayak pedalı ile uygulayın veya steril olmayan bir asistanın darbeleri uygulamak için harici darbe jeneratörü çalıştırmasına izin verin.
Nabız doğumu sırasında hafif kas kasılmaları ortaya çıkabilir. Elektrik darbelerinin tamamlandığını ve başarılı darbe iletimini harici darbe üretecinde üretilen ve iletilen darbeleri okuyarak onaylayın. Son olarak, kalsiyum glukonat enjekte edilen her alan elektroporlandığında teleskop ve elektrodu çıkarın ve hayvana prosedür sonrası bakım sağlanın.
Protokol, araştırmacıların transüretral kalsiyum elektroporasyonunun kullanılabilirliği, güvenliği ve performansını klinik olarak ilgili bir modelde incelemelerine olanak tanır. Tedavi sırasında, doğru darbe iletimi ve etkili tedaviyi sağlamak için hassas elektrot yerleştirme ve net görselleştirme önemlidir. Gelecekteki araştırmalar, idrar mesane tümörlerinin tedavisinde kalsiyum elektroporasyonunun klinik güvenliği, fizibilitesi ve terapötik etkinliğini değerlendiren ilk insan içi çalışmaları içerecektir.
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.
