Eppendorf Multiporator - Electroporation - Handbuch (Seite 6)

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Freisetzung von Aluminiumionen während der Elektroporation
Kommerziell erhältliche Einmalküvetten enthalten in der Regel Aluminiumelektroden. Aluminium geht sowohl unter
sauren, als auch unter alkalischen Bedingungen in Lösung. Die pH-Verschiebung die innerhalb der Küvette nach
Millisekunden-Pulsen beobachtet werden kann, führt zu einer Freisetzung von großen Mengen an zytotoxischen
Aluminiumionen in das Elektroporationsmedium. Bei den Soft Pulsen des Multiporators wird eine zellschädigende
Erhöhung der Aluminiumkonzentration in der Küvette vermieden (2).
Hypoosmolare Bedingungen
Das hypoosmolare Pulsmedium enthält deutlich weniger osmotisch aktive Substanzen als Kulturmedien oder
physiologische Pufferlösungen wie beispielsweise PBS. In einem hypoosmolaren Medium nimmt die Zelle Wasser auf
und schwillt an. Die Zelle wie auch ihr Zellkern nimmt die Form einer Kugel an und die Zellmembran löst sich von dem
Zytoskelett. Unter diesen Bedingungen ist die Zelle sehr viel leichter elektroporierbar.
Na + / K + Gradient der Zelle
Eukaryotische Zellen bauen einen Gradienten zwischen der Konzentration von Natrium- und Kaliumionen entlang der
Zellmembran auf. Wenn durch Elektroporation die Membran (insbesondere für kleine Ionen) hochdurchlässig geworden
ist, bricht der Na
+ /K + Gradient lokal zusammen. Durch die Anwesenheit von Natriumionen im Elektroporationsmedium
(z. B in PBS) wird die Situation zusätzlich wesentlich verschlechtert, da Na + -Ionen in die Zelle eindringen. Der Puffer zum
Multiporator ® enthält deshalb als einziges Kation K + und verhindert so das Eindringen von Natrium in die Zelle und damit
eine völlige Kollabierung des K + Gradienten.
Synergie Multiporator ® und Puffersystem
Die Leistungsfähigkeit des Multiporators resultiert aus dem System von Gerät und Pulsmedium. Der Multiporator ®
ermöglicht die Anwendung von Soft Pulsen, die eine besonders schonende Permeabilisierung der Zellmembran ermög-
lichen. Durch den elektronisch geregelten Spannungsverlauf ist eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse gewährlei-
stet. Der Spezialpuffer erfüllt in Verbindung mit dem Multiporator
® mehrere Funktionen.
1. Die geringe elektrische Leitfähigkeit verhindert hohe Stromflüsse und die damit verbundenen pH-Veränderungen
sowie eine erhöhte Freisetzung von zytotoxischem Aluminium.
2. Die geringe Osmolarität des Pulsmediums ermöglicht eine Abrundung der Zellen durch Schwellen und damit eine
wesentlich leichtere und kontrollierte Elektroporation.
3. Die Ionenzusammensetzung des Puffers berücksichtigt den Na + /K + Gradienten der Zellen.
Die erfolgreiche Synergie aus Gerät und Pulsmedium resultiert aus der Berücksichtigung dieser wesentlichen Faktoren
der Elektroporation.
2 Prinzip des Multiporators
2 Prinzip des Multiporators
Multipor_Appli_E_poration_de.fm Seite 6 Montag, 30. Januar 2006 2:16 14