Probability and kinetics of rupture and electrofusion in giant unilamellar vesicles under various frequencies of direct current pulses ... : احتمالية وحركية التمزق والاندماج الكهربائي في الحويصلات الأحادية الصفائحية العملاقة تحت ترددات مختلفة من نبضات التيار المستمر ...

Irreversible electroporation induces permanent permeabilization of lipid membranes of vesicles, resulting in vesicle rupture upon the application of a pulsed electric field. Electrofusion is a phenomenon wherein neighboring vesicles can be induced to fuse by exposing them to a pulsed electric field. We focus how the frequency of direct current (DC) pulses of electric field impacts rupture and electrofusion in cell-sized giant unilamellar vesicles (GUVs) prepared in a physiological buffer. The average time, probability, and kinetics of rupture and electrofusion in GUVs have been explored at frequency 500, 800, 1050, and 1250 Hz. The average time of rupture of many 'single GUVs' decreases with the increase in frequency, whereas electrofusion shows the opposite trend. At 500 Hz, the rupture probability stands at 0.45 ± 0.02, while the electrofusion probability is 0.71 ± 0.01. However, at 1250 Hz, the rupture probability increases to 0.69 ± 0.03, whereas the electrofusion probability decreases to 0.46 ± 0.03. ... : يؤدي التثقيب الكهربائي الذي لا رجعة فيه إلى حدوث نفاذية دائمة للأغشية الدهنية للحويصلات، مما يؤدي إلى تمزق الحويصلة عند تطبيق مجال كهربائي نبضي. الانصهار الكهربائي هو ظاهرة يمكن فيها حث الحويصلات المجاورة على الاندماج عن طريق تعريضها لمجال كهربائي نبضي. نحن نركز على كيفية تأثير تردد نبضات التيار المستمر (DC) للمجال الكهربائي على التمزق والاندماج الكهربائي في الحويصلات أحادية الصفائح العملاقة بحجم الخلية (GUVs) التي يتم تحضيرها في منطقة عازلة فسيولوجية. تم استكشاف متوسط الوقت والاحتمال وحركية التمزق والاندماج الكهربائي في GUVs عند التردد 500 و 800 و 1050 و 1250 هرتز. ينخفض متوسط وقت تمزق العديد من "GUVs المفردة" مع زيادة التردد، في حين يظهر الانصهار الكهربائي الاتجاه المعاكس. عند 500 هرتز، يبلغ احتمال التمزق 0.45 ± 0.02، في حين أن احتمال الانصهار الكهربائي هو 0.71 ± 0.01. ومع ذلك، عند 1250 هرتز، يزيد احتمال التمزق إلى 0.69 ± 0.03، في حين ينخفض احتمال الانصهار الكهربائي إلى 0.46 ± 0.03. علاوة على ذلك، عند النظر في الحركية، عند 500 هرتز، يكون ثابت معدل التمزق (0.8 ± 0.1)×10 −2 s -1 ، وثابت معدل الانصهار (2.4 ± ...