Eksperimentinės kameros biologinių ląstelių membranų elektroporacijai tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe tiriama eksperimentinė kamera biologinių ląstelių membranų elektroporacijai atlikti. Įvade suformuluojami baigiamojo darbo tikslai ir uždaviniai, apibūdinama elektroporacijos sąvoka, jos taikymo sritys ir panaudojimo galimybės. Analitinėje dalyje apžvelgta elektroporacijos teorija, biologinių ląstelių plazminės membranos svarba, aprašyti ląstelių elektroporacijos identifikavimo būdai. Šioje dalyje taip pat aprašyti stačiakampių aukštos įtampos impulsų generatoriai, naudojami atliekant elektroporaciją, jų schemos ir sudedamosios dalys. Aprašyta elektrinių impulsų parametrų įtaka elektroporacijos procesui. Pateiktos kiuvečių konstrukcijos, naudojamos ląstelių elektroporavimui in vitro. Tiriamojoje (eksperimentinėje) dalyje aprašyti atlikti pagrindiniai eksperimentai su elektroporatorių schemomis. Atlikta elektroporacijos įrenginių su izoliuotos užtūros dvipoliu tranzistoriumi, MOSFET tranzistoriumi analizė, pateikti tokių įrenginių privalumai ir trūkumai. Išanalizuotas elektroporatorius su kabeline užkrovimo linija, kurios funkcionalumas atitinka kondensatoriaus funkcionalumą. Išsamiai aprašyta ir grafiškai pavaizduota elektroporacijos eksperimento eiga. Rezultatai pateikiami vaizdiniu formatu su impulsų amplitudėmis eksperimentinėje kameroje, keičiant ėminio koncentraciją, impulsų trukmę, šaltinio įtampą, kiuvečių charakteristikas ir kitus parametrus. Kiekvienam eksperimentui pateikti skaičiavimai. Ištyrus eksperimentinių kamerų konstrukcijų ir biologinės terpės elektrinės varžos įtaką nanosekundinės trukmės elektrinių impulsų charakteristikoms bei atlikus visus reikiamus skaičiavimus, pateikiami apibendrinti rezultatai, išvados ir pasiūlymai. Darbą sudaro 5 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, tiriamoji dalis, išvados ir siūlymai, literatūros sąrašas ir priedai. Darbo apimtis – 63 puslapiai be priedų, 3 lentelės, 49 paveikslų, 23 literatūros šaltiniai.

These master thesis include the investigation of experimental vessel for cells electroporation. The main goals and purposes of the thesis are formulated in the introduction. This part also includes definition of electroporation, applications of this process, describes electroporation equipment parts, parameters influencint the pulse characteristics. In review of literature part, discussing about electroporation theory, cells membrane importance, measuring and finding methods of electroporated cells. Also in this part described rectangle high voltage pulses generators, which are connected into electroporation equipment schemes. The influence of electrical impulses parameters for electroporation process is depicted. The constructions of experimental vessels for cells electroporation in vitro is given. In research part (experimental part) described main experiments with electroporation schemes. The analysis carried out of electroporation equipment with isolated gate bipolar tranzistor and MOSFET tranzistor, their advantages and disadvanteges. Fully described and illustrated electroporation experiment process. Results are given by illustrations with pulse amplitudes in experimental vessels, including changes of sample concentration, pulse time, source voltage and other parameters. Necessary calculations after each experiment is submitted. After whole investigations of experimental vessels, necessary calculations, the conclusions and suggestions are presented. Master thesis contains of: introduction, review of literature, part of research, conclusions and suggestions, as well as list of references and annexes. Thesis extent – 63 pages, without annexes, 49 pictures, 3 tables, 23 references.