prof. dr. Damijan Miklavčič, FE UL: Elektroporacija – učinkovita v znanosti in tehnologiji
Sodelovanje in povezovanje različnih znanstvenih disciplin, je danes pogoj razumevanja mnogih zapletenih procesov. Ob tem vznikajo nova spoznanja v posameznih znanstvenih disciplinah, ki jih raziskovalci lahko aplicirajo na različna področja. Kot primer takega sodelovanja je elektroporacija, pojav v znanosti in tehnologiji, ki ima v prihodnosti velik potencial. Uporabna tako v medicini kot v biologiji, biotehnologiji in ekologiji, njena uporabnost pa se še naprej razvija. Med drugim je uporabna pri zdravljenju rakavih obolenj, za gensko terapijo, za ekstrakcijo sladkorjev in drugih snovi iz celic, lažje pridobivanje sokov iz sadja in zelenjave, za pasterizacijo hrane in pri čiščenju vode itd. K raziskavam in razvoju elektroporacije in njene uporabne vrednosti so nezanemarljivo prispevali tudi slovenski znanstveniki, pojasnjuje prof. dr. Damijan Miklavčič predstojnik Laboratorija za biokibernetiko in predstojnik Katedre za biomedicinsko tehniko na Fakulteti za elektrotehniko (FE) Univerze v Ljubljani. Pomembnost raziskovanja prof. Miklavčiča kažejo tudi njegove mnoge domače nagrade na področju znanost. Med drugimi je leta 2003 je prejel priznanje Ambasador Republike Slovenije v znanosti. Je pa tudi prejemnik nekaterih vidnih mednarodnih nagrad. Republika Francija mu je leta 2008 podelila red Viteza akademskih palm; mednarodna zveza društev za biomedicinsko inženirstvo (IFMBE) pa mu je leta 2012 na svetovnem kongresu v Pekingu za njegove dosežke na področju elektrokemoterapije podelila nagrado Vladimir Zworykin.
Raziskovalno se prof. Miklavčič ukvarja s preučevanjem vpliva električnih tokov in elektromagnetnih polj na biološke sisteme. V zadnjih dvajsetih letih se predvsem osredotoča na preučevanje in uporabo elektroporacije v medicini, biologiji in biotehnologiji. V raziskovalni skupini, ki jo vodi pa poleg preučevanja elektroporacije na lipidnih dvoslojih, celicah in tkivih, razvijajo tudi teoretične modele in simulacije elektroporacije ter naprave za njeno izvajanje.
Kot pojasnjuje, predstavlja elektroporacija v onkologiji v kombinaciji s kemoterapijo povečanje učinkovitosti zdravljenja raka. V primerjavi z npr. kirurško odstranitvijo malignega tkiva elektrokemoterapija po posegu ne pušča vidnih znamenj na koži, nedotaknjene pa pusti tudi žile, živce in krvne celice. Metodo v Sloveniji uporabljajo na Onkološkem inštitutu in v Kliničnem centru v Ljubljani in Mariboru, ter v preko sto drugih kliničnih centrih po Evropi. Učinkovita je pri zdravljenju različnih vrst tumorjev: kožnega melanoma, Kaposijevega sarkoma, raka na dojkah. Slovenski strokovnjaki orjejo ledino tudi pri raziskavah za zdravljenje raka z elektrokemoterapijo na jetrih (na Onkološkem Inštitutu v Ljubljani), kosteh, dojkah, požiralniku, črevesju, trebušni slinavki,… Metoda se vse bolj uveljavlja tudi v veterini. Pri pasterizaciji hrane je elektroporacija uporabna predvsem zato, ker z visoko jakostjo električnega polja v območju ireverzibilne elektroporacije uspešno uničimo mikroorganizme, kot so plesni in najrazličnejše bakterije. Samo v Ameriki so namreč s hrano povezani patogeni letno odgovorni za 76 milijonov bolezni, 325. 000 hospitalizacij in okoli 5. 000 smrti. Ker lahko transport preko membrane poteka tudi iz notranjosti celice v njeno okolico, lahko z elektroporacijo olajšamo tudi ekstrakcijo različnih snovi iz celic, denimo sladkorja ter soka iz sadja in zelenjave. Z uporabo elektroporacije zmanjšamo količino porabljene energije za ekstrakcijo in pasterizacijo, poleg tega pa zaradi netermične narave delovanja elektroporacije hrana ostaja bolj sveža in polnega okusa. Prof. Miklavčič tudi pove, da v septembru tega leta organizirajo prvi svetovni kogres o elektroporaciji v biologiji in medicini, pa tudi na temo hrane in okoljskih tehnologij. Raziskovalci iz več kot 47 držav bodo predstavili nova dognanja tega področja, posebno pozornost pa bodo povetili razvoju v prihodnosti, ki jo pomembno ustvarjajo tudi slovenski znanstveniki.
Spletna stran projekta elektroporacija (COST TD1104): http://www.electroporation.net
TEDxLjubljana predavanje o elektroporaciji: https://www.youtube.com/watch?v=EUijAQSMjLg
O elektroporaciji (splosno in poljudno): https://www.youtube.com/embed/78XNELni1-Y
O elektrokemoterapiji: http://www.jove.com/video/1038/electrochemotherapy-of-tumours
Video: Igor Domijan
Foto: FE UL, osebni arhiv
