Electroporation

Electroporation หรือ electropermeabilization เป็นเทคนิคทางอณูชีววิทยาที่ประกบสนามไฟฟ้าเข้ากับเซลล์เพื่อเพิ่มสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อหุ้มเซลล์ แล้วทำให้สามารถส่งสารเคมี ยา ชุดอิเล็กโทรด หรือดีเอ็นเอเข้าไปในเซลล์ได้ (เป็นกระบวนการที่เรียกว่า electrotransfer)
ในอณูชีววิทยา กระบวนการนี้มักใช้แปลงพันธุ์แบคทีเรีย ยีสต์ หรือของพืชโดยเพิ่มดีเอ็นเอแปลกปลอมเข้าในเซลล์
เช่น ถ้าผสมแบคทีเรียกับพลาสมิดแล้วนำผ่านกระบวนการนี้ พลาสมิดก็จะเข้าไปในแบคทีเรียได้ ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับว่าต้องการจะส่งอะไรเข้าไป เพราะการใช้เพปไทด์  peptides หรือการใช้เครื่องทำการแบบ CellSqueeze ก็อาจใช้ได้เหมือนกัน
กระบวนการนี้ทำโดยสร้างศักย์ไฟฟ้า  เข้ากับเซลล์ที่แขวนลอยอยู่ในหลอดชนิด electroporation cuvette
ต่อจากนั้น จะต้องระวังในการจัดการเซลล์จนกระทั่งเซลล์แบ่งตัวแล้ว ซึ่งก็จะเกิดเซลล์ใหม่อันมีพลาสมิดที่ต้องการเกิดขึ้นพร้อมกันด้วย

 Gene electroporation 
ภาพแสดงกระบวนการแสดงออกของยีนที่ส่งผ่านพลาสมิดเข้าไปในเซลล์
ศักย์ไฟฟ้าข้ามเยื่อหุ้มเซลล์ที่เพิ่มขึ้นอย่างเพียงพอจะทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ไม่เสถียร
และสภาพให้ซึมผ่านได้ของเยื่อก็จะเพิ่มขึ้น จึงยังโมเลกุลอันปกติซึมผ่านไม่ได้ให้ซึมผ่านได้
แม้กลไกของ gene electrotransfer จะยังไม่ชัดเจน
แต่ก็ได้แสดงแล้วว่า ดีเอ็นเอจะเข้าไปที่ส่วนที่หันหน้าชนกับแคโทดเท่านั้น โดยต้องผ่านกระบวนการหลายขั้นตอนรวมทั้งการเคลื่อนย้ายดีเอ็นเอผ่านกระบวนการอิเล็กโตรโฟรีซิสไปยังเซลล์
การแทรกเข้าไปที่เยื่อหุ้มเซลล์ การเคลื่อนย้ายทะลุผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ การเคลื่อนไปยังนิวเคลียส การถ่ายโอนข้ามเยื่อหุ้มนิวเคลียส และในขั้นตอนสุดท้าย การแสดงออกของยีน
มีปัจจัยหลายอย่างที่มีผลต่อประสิทธิภาพของการส่งยีนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ เช่น อุณหภูมิ ลักษณะต่างๆ ของ ความเข้มข้นของดีเอ็นเอ สารบัฟเฟอร์ที่ใช้ ขนาดเซลล์ และสมรรถภาพการแสดงออกยีนของเซลล์
สำหรับกระบวนการ gene electrotransfer ในร่างกาย ปัจจัยที่มีผลอื่นๆ รวมทั้งการแพร่ของดีเอ็นเอผ่านสารเคลือบเซลล์ (extracellular matrix) และคุณสมบัติของเนื้อเยื่อ โดยสภาพนำไฟฟ้าทั่วไปของเนื้อเยื่อก็สำคัญด้วย

 เชิงอรรถและอ้างอิง 

หมวดหมู่:เทคโนโลยีชีวภาพ
หมวดหมู่:จุลชีววิทยา
หมวดหมู่:อณูชีววิทยา
หมวดหมู่:การส่งยีน
หมวดหมู่:เทคนิคทางห้องปฏิบัติการ