Selective cytotoxicity of intense nanosecond-duration electric pulses in mammalian cells.
Selective cytotoxicity of intense nanosecond-duration electric pulses in mammalian cells.
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DOI：
10.1016/j.bbagen.2010.07.008
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发表时间：
2010-11
影响因子：
3
通讯作者：
Pakhomova, Olga N.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ibey, Bennett L.;Pakhomov, Andrei G.;Gregory, Betsy W.;Khorokhorina, Vera A.;Roth, Caleb C.;Rassokhin, Mikhail A.;Bernhard, Joshua A.;Wilmink, Gerald J.;Pakhomova, Olga N.
关键词：
纳秒电脉冲（EP）以不同于常规不可逆电穿孔的方式破坏细胞膜和细胞器并导致细胞死亡。我们探索了10 ns EP的细胞毒性效应（定量、机制、效率和特异性），并与300 ns、1.8和9 μs EP进行了比较。通过存活测定、DNA电泳和流式细胞术表征Jurkat和U937细胞中的作用。10-ns EP在2-20小时内引起细胞凋亡或坏死性死亡。存活率（S，%）与吸收剂量（D，J/g）如下：S=αD（−K），其中系数K和α决定了存活曲线的斜率和“肩”。K在所有组中相似，而α是细胞类型和脉冲持续时间依赖性的。长脉冲引起立即丙啶摄取和磷脂酰丝氨酸（PS）外化，而10纳秒脉冲引起PS外化。1.8-9-μs的EP有效地和无差别地引起细胞死亡（两种细胞系的LD_（50）均为1-3 J/g）; 10-ns的EP效率较低，但具有很强的选择性（Jurkat的LD_（50）为50-80 J/g，U937的LD_（50）为400-500 J/g）; 300-ns的EP显示中等效果。较短的EP打开不透丙啶的小膜孔（“纳米孔”），触发不同的细胞死亡机制。纳秒EP可以在肿瘤消融等医学应用中选择性地靶向某些细胞。
Nanosecond electric pulses (EP) disrupt cell membrane and organelles and cause cell death in a manner different from the conventional irreversible electroporation. We explored the cytotoxic effect of 10-ns EP (quantitation, mechanisms, efficiency, and specificity) in comparison with 300-ns, 1.8- and 9-μs EP. Effects in Jurkat and U937 cells were characterized by survival assays, DNA electrophoresis and flow cytometry. 10-ns EP caused apoptotic or necrotic death within 2–20 hrs. Survival (S, %) followed the absorbed dose (D, J/g) as: S=αD(−K), where coefficients K and α determined the slope and the “shoulder” of the survival curve. K was similar in all groups, whereas α was cell type- and pulse duration-dependent. Long pulses caused immediate propidium uptake and phosphatidylserine (PS) externalization, whereas 10-ns pulses caused PS externalization only. 1.8- and 9-μs EP cause cell death efficiently and indiscriminately (LD50 1–3 J/g in both cell lines); 10-ns EP are less efficient, but very selective (LD50 50–80 J/g for Jurkat and 400–500 J/g for U937); 300-ns EP show intermediate effects. Shorter EP open propidium-impermeable, small membrane pores (“nanopores”), triggering different cell death mechanisms. Nanosecond EP can selectively target certain cells in medical applications like tumor ablation.
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影响因子：
6.7
作者：
Formento Navarini, Andreia Lilian;Chiaradia, Louise Domeneghini;Creczynski-Pasa, Tania Beatriz
通讯作者：
Creczynski-Pasa, Tania Beatriz
DOI：
10.1083/jcb.200708010
发表时间：
2008-03-10
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Idone V;Tam C;Goss JW;Toomre D;Pypaert M;Andrews NW
通讯作者：
Andrews NW
影响因子：
4.2
作者：
Andre, F. M.;Gehl, J.;Mir, L. M.
通讯作者：
Mir, L. M.
影响因子：
15.3
作者：
Heinz, V;Alvarez, I;Knorr, D
通讯作者：
Knorr, D
影响因子：
3.4
作者：
Canatella, PJ;Karr, JF;Prausnitz, MR
通讯作者：
Prausnitz, MR