Воздействие ультракоротких электрических импульсов на внутриклеточные структуры

Простая электрическая модель биологических клеток предсказывает, что при сокращении длительности электрического импульса до субмикросекундного диапазона возрастает вероятность взаимодействия электрического поля с субклеточными структурами прокариотических и эукариотических клеток. Эта гипотеза была подтверждена экспериментально: на эозинофиты человека in vitro воздействовали электрическими импульсами с напряжённостью поля до 5,3 МВ/м. При подаче 3–5 импульсов длительностью 60 нс внутриклеточные гранулы эозинофитов изменялись, при этом стойкого нарушения целостности плазматической мембраны не происходило. Несмотря на чрезвычайно высокую электрическую мощность, подводимую к клеткам, тепловыми эффектами можно было пренебречь благодаря ультракороткой длительности импульсов. Такое внутриклеточное воздействие расширяет возможности традиционной электропорации на субклеточные структуры и открывает перспективы для новых применений — индукции апоптоза, доставки генов в ядро или изменения функций клеток в зависимости от параметров электрических импульсов.