L’elettroporazione è un processo progettato per rendere temporaneamente porosa la membrana plasmatica di una cellula in modo che le molecole possano attraversarla liberamente. Esistono numerose applicazioni per questo processo, che vanno dalla trasfezione del DNA di organismi studiati in laboratorio al potenziale per la somministrazione mirata di farmaci come la chemioterapia che potrebbe essere forzata direttamente nelle cellule tumorali utilizzando tecniche di elettroporazione. Diversi produttori di apparecchiature scientifiche producono dispositivi che possono essere utilizzati per l’elettroporazione.
In questa procedura, viene introdotta una corrente elettrica in una cella o in un gruppo di celle. Gli studi hanno dimostrato che l’elettroporazione può essere eseguita sia in vitro che in vivo, su cellule viventi all’interno e all’esterno del corpo di un organismo ospite, inclusi organismi unicellulari. La corrente elettrica interrompe la membrana plasmatica delle cellule, creando aperture dove prima non esistevano.
Se una sostanza è in soluzione con le cellule, passerà sopra la membrana cellulare dopo l’introduzione della corrente elettrica. Quindi, le cellule possono essere lasciate riposare e riprendersi. In alcuni casi, fino all’80% delle cellule può essere penetrato con successo con la sostanza di interesse. Una volta che le cellule si sono riprese, possono essere coltivate e testate per confermare che l’elettroporazione ha avuto successo.
Ci sono alcuni svantaggi dell’elettroporazione. Un problema è che se la quantità di elettricità non viene calcolata con cura, possono verificarsi danni alle celle. Ciò è indesiderabile quando l’obiettivo è ottenere cellule sane che possono essere utilizzate nella ricerca o quando l’obiettivo è introdurre qualcosa in una cellula di un organismo senza danneggiarla. Inoltre non è possibile controllare ciò che passa attraverso la membrana cellulare, il che significa che se ci sono impurità nella soluzione o l’elettroporazione non avviene in un ambiente controllato, molecole potenzialmente dannose potrebbero finire all’interno della cellula.
In laboratorio, l’elettroporazione viene utilizzata per introdurre il DNA nelle cellule ai fini dell’ingegneria genetica. In teoria, lo stesso processo potrebbe essere utilizzato anche per la terapia genica negli organismi viventi. Plasmidi, farmaci e altri tipi di molecole possono anche essere trasferiti attraverso la membrana cellulare con l’aiuto dell’elettroporazione. Un vantaggio dell’utilizzo di questa tecnica per il lavoro in vitro in laboratorio è che è possibile elaborare un gran numero di cellule contemporaneamente, riducendo il tempo impiegato per elaborare le cellule per la ricerca.