Odhalení role elektrochemických reakcí v elektroporaci (EXPORE)

Poskytovatel

Ministerstvo zdravotnictví

Program

Program na podporu zdravotnického aplikovaného výzkumu na léta 2024-2030

Veřejná soutěž

SMZ0202400001

Hlavní účastníci

Vysoké učení technické v Brně / Středoevropský technologický institut

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

NW25-08-00274

Název projektu anglicky

Exposing the role of electrochemical reactions in electroporation (EXPORE)

Anotace anglicky

Electroporation utilizes short, intense pulsed electric fields (PEF) to transiently permeabilize cellular membranes, facilitating molecule transport into or out of cells. Widely applied in biotechnology and medicine, electroporation’s full mechanistic understanding remains elusive. The primary debate centers on whether purely physical electric field effects or electrochemical reactions involving reactive oxygen species (ROS) and other reactive species predominantly drive electroporation effects. The EXPORE project aims to resolve these mechanistic questions. We propose to dissect the contributions of electric field and electrochemical reactions. Our objectives include quantifying charge transfer products, developing time-resolved methods to probe dynamic reactive species, and testing the biological impact of electrochemical products on electroporation. Preliminary data indicate significant ROS generation during PEF, impacting cell viability and permeability. By creating novel electrode systems exhibiting ideally capacitive or faradaic behavior, we aim to optimize protocols for either reversible electroporation or potent irreversible electroporation suitable for applications such as neural tissue ablation and anticancer therapies. The project will leverage advanced electrochemical and optical techniques to map reactive species formation, engineer electrode materials to modulate ROS generation, and apply findings to biological models: yeast cells and invertebrate nervous tissues. The project seeks to establish low-cost and more ethical invertebrate models. EXPORE involves applied research on electrode manufacturing, to bring new electrode systems into the hands of stakeholders. These efforts promise to elucidate the fundamental mechanisms of electroporation, paving the way for clinical and biotechnological applications, and provide a toolbox of optimized protocols for various medical applications in gene therapy, cardiology, neurology, and oncology.

Kategorie VaV

AP - Aplikovaný výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10610 - Biophysics

OECD FORD - vedlejší obor

—

OECD FORD - další vedlejší obor

—

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BO - Biofyzika

Zahájení řešení

1. 5. 2025

Ukončení řešení

31. 12. 2028

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP25-MZ0-NW-R

Datum dodání záznamu

2. 4. 2025

Celkové uznané náklady

10 577 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

10 577 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč