[go: up one dir, main page]

WO2006018528A1 - Surveillance et controle d’une electroporation - Google Patents

Surveillance et controle d’une electroporation Download PDF

Info

Publication number
WO2006018528A1
WO2006018528A1 PCT/FR2005/001914 FR2005001914W WO2006018528A1 WO 2006018528 A1 WO2006018528 A1 WO 2006018528A1 FR 2005001914 W FR2005001914 W FR 2005001914W WO 2006018528 A1 WO2006018528 A1 WO 2006018528A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cell
electroporation
data
bioimpedance
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2005/001914
Other languages
English (en)
Inventor
Lionel Cima
Lluis Mir
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of WO2006018528A1 publication Critical patent/WO2006018528A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
    • C12M35/02—Electrical or electromagnetic means, e.g. for electroporation or for cell fusion

Definitions

  • the invention relates to an assembly for the electroporation of a cell assembly consisting of at least one cell, comprising means for monitoring and possibly controlling the electrical supply of the electroporation electrodes.
  • Electroporation is the generation of electropores, within cell membranes, following the application (conventionally between two electrodes) of an electric field greater than a determined threshold value. These electropores are not selective and any chemical species can then penetrate the cell.
  • This technique used for the transfer of chemical substances of various sizes (small chemical molecules or macromolecules, conventionally RNA or DNA molecules), opens the field to many applications in biomedical fields, such as the non-viral transfer of genes for example.
  • Electroporation is attributed to a reversible destabilization of the membrane causing the penetration of water molecules and a local decrease in electrical impedance. If the electric field continues to grow, the destabilization becomes irreversible and causes the destruction of the cell.
  • Monitoring methods are based on the measurement of bioimpedance during electroporation, as for example described in WO 99/52589. It will also be possible to control the electroporation in real time by monitoring firstly the impedance variations of the electroporated fabric, and secondly by back-locking the electrical supply of the electrodes to these observed impedance variations. as described in US 2003/0194808 and WO 01/81533.
  • the threshold voltages themselves are intimately related to the geometry of the electrodes, to the quality of the electrode-tissue contact, to the influence of the extracellular medium. , bioimpedance that depends on many electrical parameters (as many parameters that require control over the shape and amplitude of the electrical quantities applied), etc.
  • these techniques do not really propose methods to follow in real time the state of the electroporated biological cells.
  • An object of the invention is to improve the real-time control, relative to the state of the art, of the degree of cell electroporation, to maximize the number of electroporated cells and to minimize the number of destroyed cells, by playing in particular on the size of the electropores within the cell membranes.
  • a second objective of the invention is to overcome all the parameters external to electroporation (electrode geometry, electrode-tissue contact quality, influence of the extracellular medium, etc.).
  • a third objective of the invention is to estimate in real time the state variables specific to the electropores of the tissue (ie the electric field average transmembrane, and the average density of the current passing through the electropores).
  • a fourth objective of the invention is to control in real time the electric field delivered by the electrodes to the tissue, taking into account the electrical quantities estimated during the monitoring, in order to self-adapt the electroporation to electrochemical phenomena appearing at the level of the treated cells.
  • a fifth objective of the invention is the implementation of a simple method to implement to achieve the previous objectives.
  • a sixth objective of the invention is to implement a suitable electroporation device and method irrespective of the biological nature of the sample, whatever the configuration in which this sample is (in vivo, ex vitro or in vitro), and regardless of the environment in which the biological sample is located.
  • a seventh objective of the invention is to adapt the shape of the pulse to the biological load considered (i.e. biological sample considered), this pulse is not necessarily square, as that conventionally encountered in the state of the art.
  • the invention proposes, according to a first aspect, an assembly for the electroporation of a cell assembly consisting of at least one cell, comprising means for monitoring the power supply of the electroporation electrodes, characterized in that the monitoring means comprise an estimator capable of estimating the effective portion of the power supply that is delivered to one or more determined cell parts of the cell set, from data received by the estimator comprising representative data. power supply and data relating to evaluated bioimpedance components of each determined cell part.
  • said data relating to said evaluated bioimpedance components are independent of the data representative of the power supply, and are stored in memory, the bioimpedance components have been evaluated previously in the absence of electroporation,
  • each determined cellular part is chosen from the intracellular medium, the extracellular medium, the cell membranes, the pores formed from the cellular membranes of said cell assembly,
  • the estimator is able to estimate, from data comprising said data that it receives, and relations existing between them, at least one of the following electrical quantities: the mean intensity of the average current I c delivered to the cells of the cellular set, the average voltage Uj ntra and the mean intensity of the average current I mtra applied to the only intracellular medium, the average voltage U m applied to the single cell membrane, the average intensity of the electric current I p delivered to the only pores formed from the cell membrane,
  • the estimator is able to estimate, from data comprising said data that it receives, data relating to the average cell thickness, data relating to the average thickness of the cell membrane, data relating to the distance e between the electroporation electrodes, and the relation existing between these data, the electric field applied solely to the cellular membranes of the cell assembly,
  • the estimator is able to estimate, from data comprising said data that it receives, data relating to the surface S of the electrodes used for electroporation, and of the relation existing between these data, the average density of the electric current. delivered through the pores formed;
  • the assembly furthermore comprises the electrodes used for electroporation, a generator supplying electrodes to the electrodes and capable of generating a pulsed U voltage and / or a current / pulse suitable for electroporation, means for measuring the voltage U and / or the intensity of the current / providing at the input of the estimator said data representative of the power supply, and means for controlling the values of U and / or of / supplied by the generator to the data output from the estimator, so as to carry out a control on the electroporation; the assembly furthermore comprises a generator capable of generating a voltage and a current lower respectively than the threshold voltage and the threshold current from which electroporation starts, means for measuring the bioimpedance of the cell assembly subjected to electric field of the electrodes fed by the generator with a voltage and / or a current lower respectively than the threshold voltage, and means for evaluating bioimpedance components of each determined cellular part of the cell assembly, from the data provided output means for measuring bioimpedance;
  • the assembly further comprises switching means capable of switching the electrical supply of the electrodes of a first of the two generators to the second of the two generators, so that it is thus possible to carry out bioimpedance measurements between two electrical pulses with the same electrodes;
  • the invention proposes a method of monitoring a cellular electroporation comprising the following steps:
  • step (c) calculating an estimate of the effective portion of the power supply that is delivered to each determined cell part, from the data received in step (a) and step (b).
  • the method furthermore comprises at least one evaluation step, prior to step (a), of the components of bio-impedance, in the absence electroporation, performed before any electroporation and / or between two electrical pulses,
  • each determined cellular part is chosen from the intracellular medium, the extracellular medium, the cell membranes, the pores formed from the cellular membranes of said cell assembly,
  • step (c) gives an estimate, from data comprising said data received in (a) and (b), and relationships existing between them, of at least one of the following electrical quantities: the average voltage U ex t r applied only to the extracellular medium, the average voltage Uintra applied to the only intracellular medium, the average voltage U m applied to the single cell membrane, the average electrical current I p delivered to the only pores formed of the cell membrane,
  • step (c) gives an estimate, based on data comprising said data received in (a) and (b), on the average cell thickness data, data on the average thickness h of cell membrane, data relating to the distance e between the electrodes used for electroporation, and the relation existing between these data, of the average electric field applied to the cell membranes of the cell assembly alone,
  • step (c) gives an estimation, from data comprising said data received in (a) and (b), of data relating to the surface S of the electrodes used for electroporation, and of the relationship existing between these data, the average density of the electric current delivered through the pores formed,
  • the method further comprises, after step (c), a step of controlling the electric field to the estimate made during step (c), the method further comprises, before step (a) ), a step of measuring characteristics of the applied electric field for electroporation, or characteristics representative of the electrode power supply (correlated with the electric field), for providing said data representative of the applied electric field or the power supply.
  • the method further comprises, before step (a), a measurement of the bio ⁇ impedance of a cell assembly in the absence of electroporation; evaluation bioimpedance components of each determined cellular part of the cell set is then made from this bioimpedance measurement.
  • the invention proposes a method of electroporation of a cell assembly consisting of at least one cell, comprising the following steps:
  • the method further comprises, before step (a) and / or during step (a) between two electrical pulses, the following steps: applying an electric field to the cell assembly, the amplitude of which is less than to that of the electric threshold field beyond which the membrane pores are formed by electroporation; measure the bio-impedance of the whole cell; evaluating bioimpedance components of one or more determined cell parts of the cell set, from the measurement results of step (b), so as to provide said data relating to the evaluated components of the bioimpedance of each determined cellular part of the cell set,
  • Figure 1 schematically shows an assembly for electroporation according to the invention.
  • FIG. 2 represents an estimator according to the invention.
  • FIG. 3 represents an electrical assembly modeling the electrical characteristics of a cell or a set of several cells in the absence of electroporation.
  • FIG. 4 represents an electrical assembly modeling the electrical characteristics of a cell or a set of several electroporated cells.
  • FIG. 5 is a graph showing the evolution of a mean membrane tension U 1n as a function of the time of application of a biological tissue to an electroporation electric field, calculated according to the invention.
  • FIG. 6 is a graph showing the evolution of an average intensity I p passing through the electropores of an electroporated membrane as a function of the time of application of a biological tissue to an electroporation electric field, calculated according to FIG. invention.
  • a set 1 intended for cellular electroporation comprises electrodes 51 and 52 placed around the cell assembly 100 (with one or more cells) fed by a generator 30 able to generate a electrical power adapted to the electroporation of the cell assembly 100, namely classically a pulse voltage U and a current / pulse suitable for electroporation.
  • the assembly 1 also comprises means for measuring the electrical quantities, such as an ammeter 61 and a voltmeter 62, representative of the power supply of the electrodes 51-52 by the generator 30, these means then providing at output 65 and 66 data representative of the power supply, such as data relating to U and /.
  • a control unit 20 controls, via the link 25, the generator 30 to deliver to the electrodes 51-52 a voltage profile U and / or electric / desired current.
  • setpoints here transmembrane field E 1n and average density J p of the electric current passing through the pores
  • these instructions are modified in 15 and
  • This estimator 10 is able to estimate the effective portion of the power supply that is delivered to one or more determined cellular parts of the cell assembly 100, a cell part being typically the intracellular medium, the extracellular medium, the cell membrane, or the pores formed of the cell membrane, of the cell assembly 100.
  • This estimator 10 mainly bases its estimation on the data (U, I) that it receives (via the links 65 and 66) from the measuring means 61-62, and on data relating to evaluated bioimpedance components of each determined cell part (initially stored in memory and received via the link 95), as well as relationships existing between them.
  • the set 1 may further comprise an apparatus for evaluating the latter data relating to bioimpedance components of each determined cell part.
  • the latter apparatus comprises a second generator 40 capable of generating a voltage and a current lower respectively than the threshold voltage and the threshold current above which the electroporation begins.
  • the assembly 1 can in this case be provided with switching means 81-82 and 71-72 able to switch the power supply of the electrodes 51-52 of the second generator 40 to the first generator 30, so that the electrodes 51- 52 first provide an electric field capable of not electropore the cell assembly 100 and an electric field capable of electroporation.
  • a measurement unit 90 is connected upstream of the second generator 40, and comprises: means for measuring the bio-impedance of the cell assembly 100 in the absence of electroporation, when the second generator 40 delivers its low voltage,
  • this measurement unit 90 also makes it possible to evaluate parameters other than electrical components, such as parameters related to the configuration of the electrodes (surface S, inter-electrode distance), and / or parameters relating to the cell assembly 100 to be electroporated (average thickness h of cell membranes, average thickness / biological cells).
  • the present invention may also concern, not a complete set 1 intended for electroporation as represented in FIG. 1, but only a monitoring device comprising an estimator 10, able to estimate the effective part. of the power supply which is delivered to one or more determined cellular parts of the electroporated cell assembly 100.
  • This monitoring device can typically comprise a microprocessor making it possible, in particular to perform the calculations according to the invention, a memory for storing data such as electrical data and mathematical formulas, and ports or input links (65, 66, 95 ) that allow input of the payload and ports or output links (11, 12) that allow output of the estimated data.
  • the estimator 10 receives for this purpose (via links 65 and 66) data representative of the power supply delivered to electrodes 51-52 for electroporation of a cell assembly 100 or data representative of the applied electric field (such as eg amplitudes of pulsed electric fields, pulse voltages, pulse currents, pulse frequencies, pulse durations, and / or others).
  • the estimator 10 further receives (via the link 95) data relating to evaluated cell-specific bioimpedance components (s), and optionally information relating to the configuration of the electrodes and to biological characteristics of the electroporated cell assembly 100.
  • data relating to evaluated cell-specific bioimpedance components (s) relating to the configuration of the electrodes and to biological characteristics of the electroporated cell assembly 100.
  • biological tissues or a set of any cell 100
  • the intracellular medium is protected by a plasma membrane that selects the passage of certain chemical species, the cell membrane is a lipid bilayer with a high power of electrical isolation.
  • the bioimpedance Z t ( ⁇ ) of the cellular set 100 can then be written according to the following formula:
  • bioimpedance components are then advantageously stored in memory.
  • an electric field or a voltage U and / or a current / to the electrodes used for electroporation
  • electropores are formed in the membranes 110 which thus become permeable to molecules, thus showing, this time, a non-linear behavior of the electroporated cells.
  • the Applicant proposes, with reference to FIG. 4, an electrical assembly equivalent to the modeled electrical characteristics of a cell assembly 100 thus electroporated.
  • the Applicant proposes to model the electrical part linked to the electropores by a shunt 112 of the unaltered membrane portion 111, the charge of which is a nonlinear dipole D p .
  • Part of the electric current I c which feeds the cells directly will therefore go to the unaltered membrane portion 111, and another portion of / c , denoted I p , will be only the current flowing through the altered membrane portion 112 through the electropores.
  • the estimator 10 is then able to estimate the effective portion of the power supply (UJ) that is supplied to the electrodes or the electric field applied to the determined cellular parts of the cell assembly 100.
  • the frequency of the sinusoidal signal then chosen for this voltage and / or this current is not too low, so that the effects of the electrode-tissue contact tissue do not significantly disturb the results of the estimation calculations to be performed (listed below).
  • the frequency is chosen greater than 50 Hz.
  • the average voltage O ext ra applied to the extracellular medium 130 alone can be calculated as follows:
  • the formula (3) eliminates the effects related to the extracellular medium.
  • the average voltage U i ntra and the average current I i will be delivered to the only intracellular medium of the cell assembly 100, can be calculated as follows:
  • the average voltage U m applied to the only cell membrane of the cell assembly 100 can be calculated as follows:
  • the formula (5) eliminates the effects related to the intracellular medium 120.
  • the average current I p delivered to the only pores formed of the cell membrane of the cell assembly 100 can be calculated by modeling in the firequential domain the unaltered membrane portion 111 by a constant phase element admittance (also known as "admittance").
  • CPE constant phase element admittance
  • Constant Phase Element This model takes into account a distribution of the electrical time constants of the membrane and can be used at the level of a cellular tissue (in vivo, ex vivo), or cell (s) in artificial medium (in vitro).
  • the unaltered membrane In the time domain, the unaltered membrane can then be characterized by means of its impulse response ycp ⁇ (t) calculated by the inverse Laplace transform of this admittance, which can be expressed as follows:
  • TL '1 represents the inverse Laplace Transform
  • ⁇ R m C m
  • p / ⁇
  • "y" indexes the imaginary part of a complex number
  • I p (t) I c (t) -y CPE (t) * U m (t) (7) where the product symbolized by "*" is a product of convolution, between the average transmembrane voltage U m (t) and its impulse response ycp ⁇ it).
  • the formula (7) makes it possible to eliminate the influence of the unaltered membrane 111, so as to retain only the average intensity of the current linked to the electropores (altered membrane 112).
  • I p (t) then becomes zero, as if the nonlinear dipole D p then had an infinite impedance.
  • the model established by the Applicant thus functions as well for a cell assembly 100 undergoing electroporation as for a cell assembly 100 not undergoing any electroporation.
  • the estimator 10 also receives, via the link 95, information relating to the configuration of the electrodes and to the biological characteristics of the electroporated cell assembly 100, in order to estimate other electrical quantities representative of the distribution of the diet in the cellular set.
  • the estimator 10 can calculate the estimated average electric field m m applied to only the cell membranes 110 of the cell assembly 100 by means of the following formula:
  • the formula (8) makes it possible to normalize the average transmembrane voltage with respect to the cell sizes and the inter-electrode distance in order to define the average transmembrane electric field.
  • This estimated average electric field E M therefore represents the average electric field applied to each cell membrane of the cell assembly 100.
  • the estimator 10 can calculate the estimated average density J p of the electric current delivered through the pores formed of the cell assembly 100. using the following formula:
  • J p is a macroscopic quantity.
  • the estimator 10 can thus output one or more of these electrical quantities (estimated using the preceding formulas), and / or other electrical quantities participating in the same concept.
  • the estimator 10 can provide on the outputs 11 and 12 one or more of the following pairs of values: (Ui ntra , Iintra), (U m Jp), ( m m , J p ).
  • the output (here 11 and 12) of the estimator 10 can then be connected to a screen-type terminal, or to other calculation means, or to a memory in which the data it provides are stored, or to another system such as a device for controlling the power supply of the electroporation electrodes.
  • This estimator 10 thus allows a real-time monitoring of the degree of electroporation of the cell assembly 100, since it provides data to adapt (manually or automatically by a servo system allowing self-adaptation of the system) the electric field of electroporation according to the electrochemical phenomena observed. It will thus be possible to maximize the number of electroporated cells and minimize the number of cells destroyed, by varying the size of the electropores within the cell membranes.
  • This estimator 10 can also make it possible to dispense with all the parameters external to the electroporation (electrode geometry, quality of the electrode-tissue contact, influence of the extracellular medium, etc.), if it provides, for example at the output, a mean membrane voltage estimate U m and / or an estimate of the average intensity I p of the pore stream.
  • This estimator 10 also gives, in real time, state variables specific to the electropores of the cell assembly 100 (ie the estimated average transmembrane electric field m m , and the estimated average density J p of the current passing through the electropores).
  • This estimator 10 can function regardless of the biological nature of the cell assembly 100 to be electroporated, regardless of the configuration in which the cell assembly 100 is (in vivo, ex vivo, or in vitro), and whatever the extracellular environment in which it is bathed.
  • the monitoring device comprising the estimator 10 (and possibly a screen and / or others) is part of a device for controlling an electroporation of a cell assembly 100.
  • control then comprises, with reference to Figure 1, the estimator 10 and said control unit 20. It further comprises means for generating instructions upstream of the control unit (at 17 and 18), these means may be a user interface by means of which it enters the desired instructions, or means to automatically generate these instructions according to specific parameters, or means able to fetch in memory, at a certain frequency, the pre-recorded instructions .
  • this control device comprises means 15 and 16 for modifying the desired setpoints (coming from 17 and 18) according to the estimate data supplied at the output (11 and 12) of the estimator 10.
  • This control device then makes it possible to enslave the electroporation to the estimate made by F estimator 10.
  • control device is part of an assembly for electroporation further comprising said voltage generator U and / or pulsed current I suitable for electroporation, the electrodes 51-52 of the electrodes. electroporation, as well as the measuring means 61-62 of electrical quantities of the supply delivered by the generator 30 or by the electrodes 51-52, these measuring means providing information representative of the applied electric field or the electrical supply supplied to the electrodes for electroporation, at the input of the estimator 10 (via links 65 and 66).
  • the generator 30 may be a controlled power generator for delivering voltage and / or current levels (possibly high) to initiate electroporation of the "biological charge" (i.e., the cell assembly 100).
  • This generator 30 can deliver pulses of any shape, since the estimator 10 can be adapted (by playing on the instruction sent to the control unit 20) the shape of the pulse to the biological load considered (ie cell assembly 100 ). This impulse is not necessarily square.
  • the electrodes 51-52 may be a pair of electrodes making it possible to impose an electric field of electroporation on a "biological charge" (ie the cell assembly 100) which may be a cellular tissue in vivo or ex vivo, or cells in vitro (or even a single cell), or a cell tissue placed in a bio-chip.
  • the measuring means 61-62 may comprise means for measuring electrical quantities representative of the electrical supply supplied to the electrodes for electroporation, thus including, for example, an ammeter 61 measuring the intensity of the current absorbed by the cell assembly 100. and a voltmeter 62 measuring the inter-electrode voltage.
  • the measuring means 61-62 may also comprise measurement electrodes, arranged on the cell assembly 100, for directly measuring the electric field applied to the cell assembly, and thereby avoiding the influence on the result of the measurements. measurements, of the electrode-tissue contact.
  • This set makes it possible in particular to control the quantities specific to electropores on a particular instruction, making it possible to control the degree of electroporation of the cells without destroying them.
  • the control of a mean transmembrane electric field E n makes it possible to trigger the electroporation phenomenon without destroying the membranes.
  • the control of the average density J p of the current passing through the electropores makes it possible to control the average surface area of the electropores.
  • an evaluation of bioimpedance components can be implemented (Rextra, C e ⁇ tra 3 Rintra, Cintra » Rm, C m, a, ...) of each cell fixed portion (extracellular medium 130, intracellular medium 120, membrane 110) of the cell assembly 100, from a measurement of bio-impedance of the cell assembly 100 in the absence of electroporation.
  • a device according to the invention for performing such functions is provided, incorporated or not incorporated in said monitoring device (with reference to FIG. 2), or said control device according to the first variant of the invention, or audit set for electroporation according to the second variant of the invention.
  • the latter device requires a second generator 40, with low-voltage electronics, to determine the linear behavior of the "biological charge” (the cell set 100) and the electrodes (51-52) for measuring the bioimpedance Z, ( ⁇ ) in the absence of any electroporation.
  • this device comprises the measurement unit 90 previously described (with reference to FIG. 1).
  • the treated biological tissue and its electrodes are therefore previously characterized by a small signal impedance measurement.
  • This measurement implements a low voltage electronic electronics, which does not cause electroporation.
  • switching means 71-72 and 81-82 are provided between the generators 30 and 40 and the electrodes 51-52, for switching the supply of the electrodes of a generator 30 or 40 to the other generator 40 or 30.
  • This arrangement can then be used to supply low voltage electrodes 51-52 with the generator 40 between two high voltage electric pulses delivered by the generator 30. It is thus possible to carry out bioimpedance measurements between two electrical pulses. electroporation, with the same electrodes 51-
  • the cell assembly 100 to be electroporated according to the invention may be a living tissue in vivo around which the electrodes 51-52 have been placed, or a tissue taken (ex vivo), or a tissue placed in an artificial medium (in vitro). , or a cellular tissue placed in a bio ⁇ chip. It can be vegetal, animal or human. Electroporation can bring into play active products such as mineral drugs, proteins or peptides (nucleic acid, DNA or RNA molecule having sequences encoding therapeutic genes or genes that are of interest to health or for biotechnological purposes, natural oligonucleotide or modified, ...) to administer them to the cell assembly 100.
  • Experimental study The Applicant presents hereinafter results obtained after the implementation of an electroporation method according to the invention, made on the tissue 100 of a potato.
  • the fabric 100 is placed between two electrodes 51 and 52 of stainless steel, having a surface S of 30 mm 2 and separated by a distance e of about 6 mm.
  • the bioimpedance of the tissue is measured using an impedance analyzer
  • HP4192A and a sinusoidal low voltage generator (that is to say a generator capable of delivering sinusoidal voltages below the threshold voltage beyond which electropores would appear) at 1 V amplitude and at frequencies between 50Hz and 10MHz.
  • This latter frequency range is preferably chosen because it makes it possible to detect the components of bio ⁇ impedance without these being significantly disturbed by the effects of the electrode-tissue contact tissue.
  • the linear components of bioimpedance are then evaluated by means of a calculation using a least squares identification of the measured bioimpedance module, and are as follows:
  • unipolar pulses and currents of length of about 150 ⁇ s each, by varying the amplitudes between 0 V and 300 V, are applied to the electrodes 51-52 by a suitable generator 30.
  • the threshold voltage from which the electropores begin to appear would therefore be between 100 V and 125 V under the conditions of the experiment.
  • FIG. 5 represents the mean macroscopic transmembrane voltage U m as a function of the time of application of the fabric 100 to the pulsed electric field, calculated using formula (5).
  • FIG. 6 represents the average macroscopic intensity I p passing through the pores as a function of the time of application of the tissue 100 to the pulsed electric field, calculated using formula (7).

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ensemble destiné à l'électroporation d'un ensemble cellulaire constitué d'au moins une cellule, comprenant des moyens de surveillance de l'alimentation électrique des électrodes d'électroporation, caractérisé en ce que les moyens de surveillance comprennent un estimateur apte à estimer la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire, à partir de données reçues par l'estimateur comprenant des données représentatives de l'alimentation électrique et des données relatives à des composantes évaluées de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée. L'invention concerne en outre des procédés et des utilisations dudit ensemble destiné à l'électroporation.

Description

SURVEILLANCE ET CONTRÔLE D'UNE ELECTROPORATION
L'invention concerne un ensemble destiné à Félectroporation d'un ensemble cellulaire constitué d'au moins une cellule, comprenant des moyens de surveillance et éventuellement de contrôle de l'alimentation électrique des électrodes d'électroporation.
L'électroporation est la génération d'électropores, au sein de membranes cellulaires, consécutive à l'application (classiquement entre deux électrodes) d'un champ électrique supérieur à une valeur seuil déterminée. Ces électropores ne sont pas sélectifs et n'importe quelle espèce chimique peut alors pénétrer la cellule. Cette technique, utilisée pour le transfert de substances chimiques de tailles variées (petites molécules chimiques ou macromolécules, classiquement des molécules d'ARN ou d'ADN), ouvre le champ à de nombreuses applications dans les domaines biomédicaux, comme le transfert non viral de gènes par exemple. L'électroporation est attribuée à une déstabilisation réversible de la membrane provoquant la pénétration de molécules d'eau et une diminution locale de l'impédance électrique. Si le champ électrique continue de croître, la déstabilisation devient irréversible et provoque la destruction de la cellule.
Il est donc important de contrôler le degré d'électroporation pour s'affranchir d'une destruction cellulaire, tout en assurant une internalisation de substances chimiques de tailles variées (transfert de macromolécules d'ADN, d'ARN ou de petites molécules thérapeutiques).
En outre, un contrôle de la taille des électropores permettrait d'assurer une ouverture suffisamment large pour internaliser la substance, tout en pérennisant la ou les cellule(s).
Il existe des techniques connues de surveillance et de contrôle de l'électroporation.
Des méthodes de surveillance sont basées sur la mesure de la bioimpédance durant l'électroporation, telle que par exemple décrite dans le document WO 99/52589. On pourra aussi tenter de contrôler en temps réel l'électroporation en surveillant d'une part les variations d'impédance du tissu électroporé, et d'autre part en asservissant en retour l'alimentation électrique des électrodes à ces variations d'impédances observées, tel que décrit dans les documents US 2003/0194808 et WO 01/81533.
Ces techniques de contrôle semblent pouvoir ainsi détecter en temps réel le dépassement des différents seuils d'électroporation (seuils d'apparition des électropores et seuil de destruction des cellules) en mesurant une chute d'impédance caractéristique, et pouvoir alors rétro-agir de façon adaptée sur le champ électrique appliqué.
Cependant, ces techniques de contrôle au moyen d'une simple mesure d'impédance ne sont pas satisfaisantes, l'électroporation étant un phénomène dynamique, non-linéaire, et donc difficilement modélisable.
En particulier, les tensions de seuil elles-mêmes (seuil d'apparition des électropores et seuil de destruction des cellules) sont intimement liées à la géométrie des électrodes, à la qualité du contact électrode - tissu cellulaire, à l'influence du milieu extracellulaire, à la bioimpédance qui dépend de nombreux paramètres électriques (autant de paramètres qui nécessitent de contrôler la forme et l'amplitude des grandeurs électriques appliquées), etc. D'autre part, ces techniques ne proposent pas réellement de méthodes pour suivre en temps réel l'état des cellules biologiques électroporées.
Un objectif de l'invention est d'améliorer le contrôle en temps réel, par rapport à l'état de la technique, du degré d'électroporation cellulaire, pour maximiser le nombre de cellules électroporées et pour minimiser le nombre de cellules détruites, en jouant notamment sur la taille des électropores au sein des membranes cellulaires.
Un deuxième objectif de l'invention est de s'affranchir de tous les paramètres externes à l'électroporation (géométrie des électrodes, qualité du contact électrode-tissu, influence du milieu extracellulaire, etc.). Un troisième objectif de l'invention est d'estimer en temps réel des variables d'états propres aux électropores du tissu (i.e. le champ électrique transmembranaire moyen, et la densité moyenne du courant traversant les électropores).
Un quatrième objectif de l'invention est de contrôler en temps réel le champ électrique délivré par les électrodes au tissu, en prenant en compte les grandeurs électriques estimées lors de la surveillance, afin d'auto-adapter l'électroporation aux phénomènes électro-chimiques apparaissant au niveau des cellules traitées.
Un cinquième objectif de l'invention est la mise en œuvre d'une méthode simple à implémenter pour atteindre les précédents objectifs.
Un sixième objectif de l'invention est de mettre en œuvre un dispositif et un procédé d'électroporation adaptés quelle que soit la nature biologique de l'échantillon, quelle que soit la configuration dans laquelle se trouve cet échantillon (in vivo, ex vitro ou in vitro), et quel que soit le milieu dans lequel est situé l'échantillon biologique.
Un septième objectif de l'invention est d'adapter la forme de l'impulsion à la charge biologique considérée (i.e. échantillon biologique considéré), cette impulsion n'étant pas nécessairement carrée, comme celle classiquement rencontrée dans l'état de la technique.
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect un ensemble destiné à l'électroporation d'un ensemble cellulaire constitué d'au moins une cellule, comprenant des moyens de surveillance de l'alimentation électrique des électrodes d'électroporation, caractérisé en ce que les moyens de surveillance comprennent un estimateur apte à estimer la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire, à partir de données reçues par l'estimateur comprenant des données représentatives de l'alimentation électrique et des données relatives à des composantes évaluées de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée.
D'autres caractéristiques de l'invention sont :
- lesdites données relatives auxdites composantes évaluées de bio-impédance sont indépendantes des données représentatives de l'alimentation électrique, et sont stockées en mémoire, - les composantes de bio-impédance ont été évaluées précédemment en l'absence d'électroporation,
- chaque partie cellulaire déterminée est choisie parmi le milieu intracellulaire, le milieu extracellulaire, les membranes cellulaires, les pores formés des membranes cellulaires dudit ensemble cellulaire,
- l'estimateur est apte à estimer, à partir de données comprenant lesdites données qu'il reçoit, et de relations existant entre elles, au moins une des grandeurs électriques suivantes : l'intensité moyenne du courant moyen Ic délivré aux seules cellules de l'ensemble cellulaire, la tension moyenne Ujntra et l'intensité moyenne du courant moyen Imtra appliqués au seul milieu intracellulaire, la tension moyenne Um appliquée à la seule membrane cellulaire, l'intensité moyenne du courant électrique Ip délivré aux seuls pores formés de la membrane cellulaire,
- l'estimateur est apte à estimer, à partir de données comprenant lesdites données qu'il reçoit, des données relatives à l'épaisseur cellulaire moyenne /, des données relatives à l'épaisseur moyenne h de membrane cellulaire, des données relatives à la distance e entre les électrodes d'électroporation, et de relation existant entre ces données, le champ électrique appliqué aux seules membranes cellulaires de l'ensemble cellulaire,
- l'estimateur est apte à estimer, à partir de données comprenant lesdites données qu'il reçoit, des données relatives à la surface S des électrodes utilisées pour l'électroporation, et de relation existant entre ces données, la densité moyenne du courant électrique délivré à travers les pores formés ;
- l'ensemble comprend en outre les électrodes utilisées pour l'électroporation, un générateur alimentant électriquement les électrodes et apte à générer une tension U impulsionnelle et/ou un courant / impulsionnel adaptés à l'électroporation, des moyens pour mesurer la tension U et/ou l'intensité du courant / fournissant à l'entrée de l'estimateur lesdites données représentatives de l'alimentation électrique, et des moyens pour asservir les valeurs de U et/ou de / fournis par le générateur aux données délivrées en sortie de l'estimateur, de sorte à réaliser ainsi un contrôle sur l'électroporation ; - l'ensemble comprend en outre un générateur apte à générer une tension et un courant inférieurs respectivement à la tension seuil et au courant seuil à partir desquels l'électroporation débute, des moyens pour mesurer la bio-impédance de l'ensemble cellulaire soumis au champ électrique des électrodes alimentées par le générateur avec une tension et/ou un courant inférieurs respectivement à la tension seuil, et des moyens pour évaluer des composantes de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée de l'ensemble cellulaire, à partir des données fournies en sortie des moyens pour mesurer la bio-impédance ;
- l'ensemble comprend en outre des moyens de commutation aptes à commuter l'alimentation électrique des électrodes d'un premier des deux générateurs au deuxième des deux générateurs, de sorte à pouvoir ainsi réaliser des mesures de bio-impédance entre deux impulsions électriques avec les mêmes électrodes ;
- une utilisation de cet ensemble destiné à l'électroporation de l'ensemble cellulaire, pour l' administration de médicaments.
Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de surveillance d'une électroporation cellulaire comprenant les étapes suivantes :
(a) recevoir des données représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie lors de l'électroporation ; (b) recevoir des données relatives à des composantes évaluées de bio¬ impédance d'une ou plusieurs parties cellulaires déterminées d'ensemble cellulaire ;
(c) calculer une estimation de la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à chaque partie cellulaire déterminée, à partir des données reçues à l'étape (a) et à l'étape (b).
D'autres caractéristiques du procédé de surveillance sont :
- lesdites données relatives auxdites composantes évaluées de bio-impédance sont indépendantes des données représentatives du champ électrique, et sont mémorisées, - le procédé comprend en outre au moins une étape d'évaluation, préalablement à l'étape (a), des composantes de bio-impédance, en l'absence d'électroporation, effectuée avant toute électroporation et/ou entre deux impulsions électriques,
- chaque partie cellulaire déterminée est choisie parmi le milieu intracellulaire, le milieu extracellulaire, les membranes cellulaires, les pores formés des membranes cellulaires dudit ensemble cellulaire,
- l'étape (c) donne une estimation, à partir de données comprenant lesdites données reçues en (a) et en (b), et de relations existant entre elles, d'au moins une des grandeurs électriques suivantes : la tension moyenne Uextra appliquée au seul milieu extracellulaire, la tension moyenne Uintra appliquée au seul milieu intracellulaire, la tension moyenne Um appliquée à la seule membrane cellulaire, le courant électrique moyen Ip délivré aux seuls pores formés de la membrane cellulaire,
- l'étape (c) donne une estimation, à partir de données comprenant lesdites données reçues en (a) et en (b), des données relatives à l'épaisseur cellulaire moyenne /, des données relatives à l'épaisseur moyenne h de membrane cellulaire, des données relatives à la distance e entre les électrodes utilisées pour P électroporation, et de relation existant entre ces données, du champ électrique moyen appliqué aux seules membranes cellulaires de l'ensemble cellulaire,
- l'étape (c) donne une estimation, à partir de données comprenant lesdites données reçues en (a) et en (b), des données relatives à la surface S des électrodes utilisées pour l' électroporation, et de relation existant entre ces données, de la densité moyenne du courant électrique délivré à travers les pores formés,
- le procédé comprend en outre, après l'étape (c), une étape d'asservissement du champ électrique à l'estimation réalisée lors de l'étape (c), - le procédé comprend en outre, avant l'étape (a), une étape de mesure de caractéristiques du champ électrique appliqué pour l' électroporation, ou de caractéristiques représentatives de l'alimentation électrique des électrodes (corrélée avec le champ électrique), pour fournir lesdites données représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie reçues à l'étape (a), - le procédé comprend en outre, avant l'étape (a), une mesure de la bio¬ impédance d'un ensemble cellulaire en l'absence d'électroporation ; l'évaluation des composantes de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée de l'ensemble cellulaire est alors réalisée, à partir de cette mesure de bio-impédance.
Selon un troisième aspect, l'invention propose un procédé d'électroporation d'un ensemble cellulaire constitué d'au moins une cellule, comprenant les étapes suivantes :
(a) appliquer une ou plusieurs impulsions de champ électrique à l'ensemble cellulaire, apte à provoquer une électroporation dans l'ensemble cellulaire ;
(b) mesurer des données représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie aux électrodes pour l' électroporation ;
(c) mettre en oeuvre ledit procédé de surveillance.
D'autres caractéristiques du procédé d'électroporation sont :
- le procédé comprend en outre, avant l'étape (a) et/ou lors de l'étape (a) entre deux impulsions électriques, les étapes suivantes : appliquer un champ électrique à l'ensemble cellulaire, dont l'amplitude est inférieure à celle du champ électrique seuil au-delà duquel les pores membranaires se forment par électroporation ; mesurer la bio-impédance de l'ensemble cellulaire ; évaluer des composantes de bio-impédance d'une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire, à partir des résultats de mesure de l'étape (b), de sorte à fournir lesdites données relatives aux composantes évaluées de la bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée de l'ensemble cellulaire,
- une utilisation du procédé d'électroporation pour l'administration de médicaments.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui sera lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 représente de façon schématique un ensemble destiné à l' électroporation selon l'invention.
La figure 2 représente un estimateur selon l'invention. La figure 3 représente un montage électrique modélisant les caractéristiques électriques d'une cellule ou d'un ensemble de plusieurs cellules en absence d ' électrop oration.
La figure 4 représente un montage électrique modélisant les caractéristiques électriques d'une cellule ou d'un ensemble de plusieurs cellules électroporée(s).
La figure 5 est un graphe représentant l'évolution d'une tension membranaire moyenne U1n en fonction du temps d'application d'un tissu biologique à un champ électrique d'électroporation, calculée selon l'invention.
La figure 6 est un graphe représentant l'évolution d'une intensité moyenne Ip passant par les électropores d'une membrane électroporée en fonction du temps d'application d'un tissu biologique à un champ électrique d'électroporation, calculée selon l'invention.
En référence à la figure 1, un ensemble 1 destiné à l'électroporation cellulaire selon l'invention comprend des électrodes 51 et 52 placées autour de l'ensemble cellulaire 100 (à une ou plusieurs cellules) alimentées par un générateur 30 apte à générer une puissance électrique adaptée à l'électroporation de l'ensemble cellulaire 100, à savoir classiquement une tension U impulsionnelle et un courant / impulsionnel adaptées à l'électroporation. L'ensemble 1 comprend aussi des moyens de mesure des grandeurs électriques, tels qu'un ampèremètre 61 et un , voltmètre 62, représentatives de l'alimentation électrique des électrodes 51-52 par le générateur 30, ces moyens fournissant alors en sortie 65 et 66 des données représentatives de l'alimentation électrique, telles que des données relatives à U et à /.
En amont du générateur 30, une unité de contrôle 20 commande, via la liaison 25, le générateur 30 pour qu'il délivre aux électrodes 51-52 un profil de tension U et/ou de courant électrique / désiré. En amont de l'unité de contrôle 20, des consignes (ici de champ transmembranaire E1n et de densité moyenne Jp du courant électrique passant à travers les pores) sont envoyées automatiquement ou après une saisie manuelle (par un utilisateur via une interface par exemple de type clavier ou souris d'ordinateur) vers l'unité de contrôle 20 qui les prend en compte en corrigeant alors la commande générale à envoyer vers le générateur 30. Selon l'invention, ces consignes sont modifiées en 15 et
16 selon les données (ici Êm et J^) fournies en sortie 11 et 12 d'un estimateur 10.
Cet estimateur 10 est apte à estimer la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire 100, une partie cellulaire étant typiquement le milieu intracellulaire, le milieu extracellulaire, la membrane cellulaire, ou les pores formés de la membrane cellulaire, de l'ensemble cellulaire 100. Cet estimateur 10 base principalement son estimation sur les données (U, I) qu'il reçoit (via les liaisons 65 et 66) des moyens de mesure 61-62, et sur des données relatives à des composantes évaluées de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée (initialement stockées en mémoire et reçues via la liaison 95), ainsi que sur des relations existant entre elles.
L'ensemble 1 peut en outre comprendre un appareillage permettant d'évaluer ces dernières données relatives à des composantes de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée. Ce dernier appareillage comprend un deuxième générateur 40 apte à générer une tension et un courant inférieurs respectivement à la tension seuil et au courant seuil au-delà desquels l'électroporation débute. L'ensemble 1 peut dans ce cas être muni de moyens de commutation 81-82 et 71-72 aptes à faire basculer l'alimentation électrique des électrodes 51-52 du deuxième générateur 40 sur le premier générateur 30, afin que les électrodes 51-52 fournissent d'abord un champ électrique apte à ne pas électroporer l'ensemble cellulaire 100 puis un champ électrique apte à l' électroporer.
Une unité de mesure 90 est reliée en amont du deuxième générateur 40, et comprend : — des moyens pour mesurer la bio-impédance de l'ensemble cellulaire 100 en l'absence d'électroporation, lorsque le deuxième générateur 40 délivre sa basse tension,
— des moyens pour évaluer les composantes de bio-impédance de partie(s) cellulaire(s) déterminée(s) (i.e. extracellulaire, intracellulaire, membranaires, et/ou autres) de l'ensemble cellulaire, à partir des données fournies par les moyens pour mesurer la bio-impédance, — des moyens pour stocker les données relatives aux composantes évaluées de bio-impédance de partie(s) cellulaire(s) déterminée(s), afin que ces données puissent être utilisées (via la liaison 95) par l'estimateur 10 lors de F électroporation. Optionnellement, cette unité de mesure 90 permet en outre d'évaluer d'autres paramètres que des composantes électriques, tels que des paramètres liés à la configuration des électrodes (surface S, distance e inter-électrodes), et/ou des paramètres relatifs à l'ensemble cellulaire 100 à électroporer (épaisseur moyenne h des membranes cellulaires, épaisseur moyenne / des cellules biologiques). En référence à la figure 2, la présente invention peut aussi concerner, non pas un ensemble 1 complet destiné à l'électroporation tel que représenté sur la figure 1, mais uniquement un dispositif de surveillance comprenant un estimateur 10, apte à estimer la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire 100 électroporé. Ce dispositif de surveillance peut typiquement comprendre un microprocesseur permettant de réaliser notamment les calculs selon l'invention, une mémoire pour stocker des données telles que des données électriques et des formules mathématiques, et des ports ou liaisons d'entrée (65, 66, 95) qui permettent une entrée des données utiles et des ports ou liaisons de sortie (11, 12) qui permettent une sortie des données estimées. L'estimateur 10 reçoit à cet effet (via les liaisons 65 et 66) des données représentatives de l'alimentation électrique délivrée aux électrodes 51-52 pour une électroporation d'un ensemble cellulaire 100 ou des données représentatives du champ électrique appliqué (telles que par exemple les amplitudes des champs électriques impulsionnels, des tensions impulsionnelles, des courants impulsionnels, des fréquences d'impulsions, des durées d'impulsions, et/ou autres).
L'estimateur 10 reçoit en outre (via la liaison 95) des données relatives à des composantes évaluées de bio-impédance de partie(s) cellulaire(s) déterminée(s), et optionnellement des informations relatives à la configuration des électrodes et à des caractéristiques biologiques de l'ensemble cellulaire 100 électroporé. Pour bien comprendre les caractéristiques électriques d'une cellule biologique, il peut être nécessaire, d'abord, de savoir que les tissus biologiques (ou un ensemble cellulaire 100 quelconque) sont composés de cellules vivantes baignant dans un milieu extraçellulaire. Le milieu intracellulaire est protégé par une membrane plasmique qui sélectionne le passage de certaines espèces chimiques, la membrane cellulaire est une bicouche lipidique présentant un fort pouvoir d'isolation électrique. En référence à la figure 3, on pourrait alors modéliser les caractéristiques électriques d'une cellule 100 (ou d'un ensemble à plusieurs cellules 100) par un circuit électrique dont la partie extracellulaire 130 serait représentée par une résistance Reχtra et un condensateur Cextra en parallèle, la partie intracellulaire 120 par une résistance Rintra, et la membrane cellulaire 110 par une résistance Rm et un condensateur Cn, en parallèle. La partie intracellulaire 110 est en série avec la partie intracellulaire 120, et l'ensemble de ces deux parties cellulaires est en parallèle avec la partie extracellulaire 130.
Cependant, il serait faux de considérer la membrane 110 comme un simple circuit RC. En effet, un coefficient a appelé « coefficient de Cole-Cole » (voir en particulier J. Chem. Phys. 9 341, (1941) de K. S. CoIe et R. H. CoIe) intervient dans l'expression des paramètres électriques de cette membrane 110, ce coefficient a tenant notamment compte de l'influence du mode de répartition des cellules et de leur dispersion en tailles (dans le cas d'un ensemble cellulaire 100 à plusieurs cellules) sur la bio-impédance. Les caractéristiques électriques comprennent donc en outre ce coefficient a de Cole-Cole. Toutes ces caractéristiques électriques forment autant de composantes de bio¬ impédance qui peuvent avoir été par exemple identifiées préalablement, à partir d'une mesure de bio-impédance, par une méthode des moindres carrés.
Pour un champ électrique sinusoïdal délivré, à une fréquence / = ω/27r, à l'ensemble cellulaire 100 à une amplitude inférieure à celle au-delà de laquelle la membrane est susceptible de présenter des électropores, la bio-impédance Zt(ω) de l'ensemble cellulaire 100 peut alors être écrite selon la formule suivante :
Figure imgf000013_0001
Cette bio-impédance Z,(ω), mesurée pour un champ électrique appliqué faible (i.e. non susceptible de provoquer une électroporation de l'ensemble cellulaire 100), a ainsi un comportement linéaire. A partir de la mesure de Zt(oi), et de ω, on peut donc évaluer les composantes Rextra, Cextra, Rfatra, Rm, Cm et a de l'ensemble cellulaire 100.
Ces composantes de bio-impédance sont alors avantageusement stockées en mémoire. Lorsqu'on applique alors un champ électrique (ou une tension U et/ou un courant /aux électrodes employées pour l'électroporation) susceptible de créer des électropores dans l'ensemble cellulaire 100, des électropores se forment dans les membranes 110 qui deviennent ainsi perméables à des molécules, faisant apparaître alors, cette fois-ci, un comportement non-linéaire des cellules électroporées.
La Demanderesse propose, en référence à la figure 4, un montage électrique équivalent aux caractéristiques électriques modélisées d'un ensemble cellulaire 100 ainsi électroporé. La Demanderesse propose de modéliser la partie électrique liée aux électropores par un shunt 112 de la partie membrane non-altérée 111, dont la charge est un dipôle non-linéaire Dp. Une partie du courant électrique Ic qui alimente directement les cellules ira donc à la partie membrane non-altérée 111, et une autre partie de /c, notée Ip, sera uniquement le courant traversant la partie membrane altérée 112 à travers les électropores.
Dans ce contexte, l'estimateur 10 est alors apte à estimer la part effective de l'alimentation électrique (UJ) qui est fourme aux électrodes ou du champ électrique appliqué aux parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire 100.
Il est à noter que, si les données reçues via les liaisons 65-66 proviennent de mesure de tension U et/ou courant / faites en amont des électrodes 51-52, il est préférable que la fréquence du signal sinusoïdal alors choisi pour cette tension et/ou ce courant ne soit pas trop faible, pour que les effets du contact électrodes- tissu cellulaire ne perturbent pas notablement les résultats des calculs d'estimation à effectuer (listés ci-dessous). Typiquement, la fréquence est choisie supérieure à 50 Hz.
Ainsi, la tension moyenne O extra appliquée au seul milieu extracellulaire 130 peut être calculée dé la façon suivante :
Uexra ≈ U (2) Ainsi, le courant électrique moyen /c délivré aux seules cellules de l'ensemble cellulaire 100, peut être calculé de la façon suivante :
1C - 1 p '"extra , tAJ
La formule (3) permet d'éliminer les effets liés au milieu extracellulaire. Ainsi, la tension moyenne Uintra et le courant moyen Iintra délivrés au seul milieu intracellulaire de l'ensemble cellulaire 100, peuvent être calculés de la façon suivante :
Mntra -*c > Uintra K-intra ±intra vv
Ainsi, la tension moyenne Um appliquée à la seule membrane cellulaire de l'ensemble cellulaire 100, peut être calculée de la façon suivante :
Un = U-Run I0 (5)
La formule (5) permet d'éliminer les effets liés au milieu intracellulaire 120.
Le courant moyen Ip délivré aux seuls pores formés de la membrane cellulaire de l'ensemble cellulaire 100, peut être calculé en modélisant dans le domaine firéquentiel la partie membrane non-altérée 111 par une admittance à élément à phase constante (encore appelée admittance « CPE », de l'acronyme anglo-saxon
« Constant Phase Elément »). Ce modèle prend en compte une distribution des constantes de temps électriques de la membrane et peut être utilisé au niveau d'un tissu cellulaire (in vivo, ex vivo), ou de cellùle(s) en milieu artificiel (in vitro). Dans le domaine temporel, la membrane non-altérée peut alors être caractérisée au moyen de sa réponse impulsionnelle ycpε(t) calculée par la transformée de Laplace inverse de cette admittance, qui peut être exprimée ainsi :
yCPE(t) ≈ Tr\ ~] (6)
où : TL'1 représente la Transformée de Laplace inverse, τ=RmCm , p =/ω, où «y » indexe la partie imaginaire d'un nombre complexe. On obtient alors, pourip, l'expression suivante :
Ip(t) =Ic(t)-yCPE(t)*Um(t) (7) où le produit symbolisé par « * » est un produit de convolution, entre la tension moyenne transmembranaire Um(t) et sa réponse impulsionnelle ycpεit).
La formule (7) permet d'éliminer l'influence de la membrane non-altérée 111, pour ne conserver alors que l'intensité moyenne du courant lié aux électropores (membrane altérée 112).
Il est à noter que toutes les grandeurs électriques précédentes (JJextm, Ic, Uintra, Iintm, Um, Ip) correspondent à des grandeurs macroscopiques. Ainsi, par exemple, U1n correspond à la tension estimée moyenne appliquée à l'ensemble des membranes des cellules composant l'ensemble cellulaire 100. En l'absence d' électroporation., Ic (t) est naturellement égale à ycPE(ή*Um(t), et
Ip(t) devient alors nulle, comme si le dipôle non-linéaire Dp avait alors une impédance infinie. Le modèle établi par la Demanderesse (en référence à la figure 4) fonctionne donc aussi bien pour un ensemble cellulaire 100 subissant une électroporation que pour un ensemble cellulaire 100 ne subissant aucune électroporation.
Optionnellement, l'estimateur 10 reçoit en outre, via la liaison 95, des informations relatives à la configuration des électrodes et à des caractéristiques biologiques de l'ensemble cellulaire 100 électroporé, afin d'estimer d'autres grandeurs électriques représentatives de la répartition de l'alimentation dans l'ensemble cellulaire.
Ainsi, si l'estimateur 10 reçoit des données relatives à l'épaisseur cellulaire moyenne /, des données relatives à l'épaisseur moyenne h de membrane cellulaire (qui est typiquement comprise entre environ 5 et environ 6 nanomètres), et des données relatives à la distance inter-électrodes e, l'estimateur 10 peut calculer le champ électrique moyen estimé Êm appliqué aux seules membranes cellulaires 110 de l'ensemble cellulaire 100 au moyen de la formule suivante :
Figure imgf000016_0001
La formule (8) permet de normaliser la tension moyenne transmembranaire par rapport aux tailles des cellules et à la distance inter-électrodes afin de définir le champ électrique transmembranaire moyen. Ce champ électrique moyen estimé Êm représente donc le champ électrique moyen appliqué à chaque membrane cellulaire de l'ensemble cellulaire 100.
Ainsi, si l'estimateur 10 reçoit des données relatives à la surface S des électrodes utilisées pour l'électroporation, l'estimateur 10 peut calculer la densité moyenne estimée J p du courant électrique délivré à travers les pores formés de l'ensemble cellulaire 100 au moyen de la formule suivante :
Λ p =~ S (9)
Jp est une grandeur macroscopique.
L'estimateur 10 peut ainsi fournir en sortie une ou plusieurs de ces grandeurs électriques (estimées à l'aide des formules précédentes), et/ou d'autres grandeurs électriques participant au même concept.
Par exemple, l'estimateur 10 peut fournir sur les sorties 11 et 12 un ou plusieurs des couples de valeurs suivants : (Uintra, Iintra), (UmJp), (Êm, J p ).
La sortie (ici 11 et 12) de l'estimateur 10 peut alors être reliée à un terminal de type écran, ou à d'autres moyens de calculs, ou à une mémoire dans laquelle les données qu'il fournit sont stockées, ou à un autre système tel qu'un dispositif de contrôle de l'alimentation électrique des électrodes d'électroporation.
Cet estimateur 10 permet donc une surveillance en temps réel du degré d'électroporation de l'ensemble cellulaire 100, puisqu'il fournit des données permettant d'adapter (manuellement ou automatiquement par un système d'asservissement permettant une auto-adaptation du système) le champ électrique d'électroporation selon les phénomènes électro-chimiques observés. On pourra ainsi tenter de maximiser le nombre de cellules électroporées et minimiser le nombre de cellules détruites, en jouant sur la taille des électropores au sein des membranes cellulaires.
Cet estimateur 10 peut permettre aussi de s'affranchir de tous les paramètres externes à l'électroporation (géométrie des électrodes, qualité du contact électrode-tissu, influence du milieu extracellulaire, etc.), s'il fournit par exemple en sortie une estimation de tension membranaire moyenne Um et/ou une estimation de l'intensité moyenne Ip du courant de pores.
Cet estimateur 10 donne en outre en temps réel des variables d'états propres aux électropores de l'ensemble cellulaire 100 (i.e. le champ électrique transmembranaire moyen estimé Êm, et la densité moyenne estimée Jp du courant traversant les électropores).
Cet estimateur 10 peut fonctionner quelle que soit la nature biologique de l'ensemble cellulaire 100 à électroporer, quelle que soit la configuration dans laquelle l'ensemble cellulaire 100 se trouve (in vivo, ex vivo, ou in vitro), et quelque soit le milieu extracellulaire dans lequel il est baigné.
Selon une première variante de l'invention, le dispositif de surveillance comprenant l'estimateur 10 (et éventuellement un écran et/ou autres) fait partie d'un dispositif de contrôle d'une électroporation d'un ensemble cellulaire 100. Ce dispositif de contrôle comprend alors, en référence à la figure 1, l'estimateur 10 et ladite unité de contrôle 20. Il comprend en outre des moyens pour générer des consignes en amont de l'unité de contrôle (au niveau de 17 et 18), ces moyens pouvant être une interface utilisateur au moyen de laquelle ce dernier rentre les consignes souhaitées, ou des moyens de générer automatiquement ces consignes selon des paramètres déterminés, ou des moyens aptes à aller chercher en mémoire, à une certaine fréquence, les consignes pré-enregistrées. En outre, ce dispositif de contrôle comprend des moyens 15 et 16 pour modifier les consignes désirées (provenant de 17 et 18) en fonction des données d'estimation fournies en sortie (11 et 12) de l'estimateur 10.
Ce dispositif de contrôle permet alors d'asservir l' électroporation à F estimation faite par F estimateur 10.
Selon une deuxième variante de l'invention, le dispositif de contrôle fait partie d'un ensemble destiné à F électroporation comprenant en outre ledit générateur 30 de tension U et/ou de courant I impulsionnels adaptés à F électroporation, les électrodes 51-52 d' électroporation, ainsi que les moyens de mesure 61-62 de grandeurs électriques de l'alimentation dispensée par le générateur 30 ou par les électrodes 51-52, ces moyens de mesure fournissant des informations représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie aux électrodes pour l'électroporation, à l'entrée de l'estimateur 10 (via les liaisons 65 et 66).
Le générateur 30 peut être un générateur de puissance commandé, permettant de délivrer des niveaux de tension et/ou de courant (éventuellement élevés) afin de déclencher une électroporation de la "charge biologique" (i.e. l'ensemble cellulaire 100). Ce générateur 30 peut délivrer des impulsions de forme quelconque, puisque l'estimateur 10 peut faire adapter (en jouant sur la consigne envoyée à l'unité de contrôle 20) la forme de l'impulsion à la charge biologique considérée (i.e. ensemble cellulaire 100). Cette impulsion n'est donc pas nécessairement carrée.
Les électrodes 51-52 peuvent être une paire d'électrodes permettant d'imposer un champ électrique d' électroporation sur une "charge biologique" (i.e. l'ensemble cellulaire 100) qui peut être un tissu cellulaire in vivo ou ex vivo, ou des cellules in vitro (voire une cellule unique), ou un tissu cellulaire placé dans une bio-puce. Les moyens de mesure 61-62 peuvent comprendre des moyens de mesure de grandeurs électriques représentatives de l'alimentation électrique fournie aux électrodes pour l'électroporation, incluant ainsi par exemple un ampèremètre 61 mesurant l'intensité du courant absorbé par l'ensemble cellulaire 100 et un voltmètre 62 mesurant la tension inter-électrodes. Les moyens de mesure 61-62 peuvent aussi comprendre des électrodes de mesure, disposées sur l'ensemble cellulaire 100, pour mesurer directement le champ électrique appliqué à l'ensemble cellulaire, et s' affranchissant ainsi de l'influence, sur le résultat des mesures, du contact électrodes-tissu.
Cet ensemble permet notamment d'asservir les grandeurs propres aux électropores sur une consigne particulière, permettant de contrôler le degré d'électroporation des cellules sans les détruire. Le contrôle d'un champ électrique transmembranaire moyen En, permet de déclencher le phénomène d'électroporation sans détruire les membranes. Le contrôle de la densité moyenne Jp du courant traversant les électropores permet de maîtriser Ia surface moyenne des électropores. Préalablement à la mise en œuvre de l'électroporation, il peut être mis en œuvre une évaluation des composantes de bio-impédance (Rextra, Ceχtra3 Rintra, Cintra» Rm, Cm, a, ...) de chaque partie cellulaire déterminée (milieu extracellulaire 130, milieu intracellulaire 120, membrane 110) de l'ensemble cellulaire 100, à partir d'une mesure de bio-impédance de l'ensemble cellulaire 100 en l'absence d' électroporation. A cet effet, un dispositif selon l'invention pour réaliser de telles fonctions est prévu, incorporé ou non audit dispositif de surveillance (en référence à la figure 2), ou audit dispositif de contrôle selon la première variante de l'invention, ou audit ensemble destiné à l' électroporation selon la deuxième variante de l'invention.
Ce dernier dispositif nécessite un deuxième générateur 40, à électronique basse tension permettant de déterminer le comportement linéaire de la "charge biologique" (Le. l'ensemble cellulaire 100) et des électrodes (51-52) pour mesurer la bioimpédance Z,(ω) en l'absence de toute électroporation.
En outre, ce dispositif comporte l'unité de mesure 90 précédemment décrit (en référence à la figure 1). Le tissu biologique traité et ses électrodes sont donc au préalable caractérisés par une mesure d'impédance petits signaux. Cette mesure met en œuvre une électronique fréquentielle basse tension, qui ne provoque pas d'électroporation.
Dans le cas où ce dispositif d'évaluation de composantes d'impédances est incorporé au reste de l'ensemble destiné à F électroporation, on obtient alors l'ensemble 1 de la figure 1.
Optionnellement, des moyens de commutation 71-72 et 81-82 sont prévus entre les générateurs 30 et 40 et les électrodes 51-52, permettant de basculer l'alimentation des électrodes d'un générateur 30 ou 40 à l'autre générateur 40 ou 30.
Ce montage peut alors permettre d'alimenter en basse tension les électrodes 51-52 à l'aide du générateur 40 entre deux impulsions électriques haute tension délivrées par le générateur 30. On peut ainsi réaliser des mesures de bio-impédance entre deux impulsions électriques d'électroporation, avec les mêmes électrodes 51-
52, sans intervenir sur ces dernières.
Ce montage permet donc d'observer les modifications éventuelles que peuvent subir les composantes électriques de bio-impédance (en l'absence d'électroporation) au fur et à mesure que le nombre impulsions données au tissu cellulaire 100 augmente, réactualisant ainsi les valeurs respectives de ces composantes. Ce montage peut être particulièrement utile lors d'électroporation in vivo, les cellules pouvant alors éventuellement gonfler sous l'effet de Pélectroporation et donc voir leurs composantes électriques légèrement évoluer dans le temps).
L'ensemble cellulaire 100 à électroporer selon l'invention peut être un tissu vivant in vivo autour duquel ont été placés les électrodes 51-52, ou un tissu prélevé (ex vivo), ou un tissu placé dans un milieu artificiel (in vitro), ou un tissu cellulaire placé dans une bio¬ puce. Il peut être végétal, animal ou humain. L'électroporation peut faire rentrer en jeu des produits actifs tels que des médicaments minéraux, des protéines ou peptides (acide nucléique, molécule ADN ou ARN ayant des séquences codant des gènes thérapeutiques ou des gènes intéressant la santé ou visant des objectifs biotechnologiques, oligonucléotide naturel ou modifié,...) pour les administrer à l'ensemble cellulaire 100. Etude expérimentale : La Demanderesse présente ci- après des résultats obtenus après la mise en œuvre d'un procédé d'électroporation selon l'invention, faite sur le tissu 100 d'une pomme de terre.
Le tissu 100 est placé entre deux électrodes 51 et 52 en acier inoxydable, présentant une surface S de 30 mm2 et séparées d'une distance e d'environ 6 mm. La bio-impédance du tissu est mesurée en utilisant un analyseur d'impédance
HP4192A, et un générateur de basse tension sinusoïdale (c'est à dire un générateur apte à délivrer des tensions sinusoïdales inférieures à la tension seuil au-delà de laquelle des électropores apparaîtraient) à 1 V d'amplitude et à des fréquences comprises entre 50Hz et 10MHz. Cette dernière gamme de fréquence est préférablement choisie car elle permet de détecter les composantes de bio¬ impédance sans que ceux-ci soient notablement perturbés par les effets du contact électrodes-tissu cellulaire.
Les composantes linéaires de bio-impédance sont alors évaluées au moyen d'un calcul utilisant une identification aux moindres carrés du module de la bio- impédance mesurée, et sont les suivants :
Rextm=l8 kQ ; i^ra=151 Ω ; Rm=l,l kΩ ; Cm≈7,2 nF ; a ≈ 0,1677 Une bonne concordance a été remarquée entre l'impédance mesurée et l'impédance reconstituée selon la formule (1) à partir des composantes identifiées.
Une fois ces composantes connues, des tensions et courants impulsionnels unipolaires de longueur d'environ 150μs chacune, en faisant varier les amplitudes entre 0 V et 300 V, sont appliquées aux électrodes 51-52 par un générateur 30 approprié.
Les formes d'onde des intensités I du courant délivré aux électrodes 51-52, alors mesurés, ont alors révélé un comportement linéaire pour des tensions inférieures à 100 V5 alors qu'une grande non-linéarité apparaissait au-delà de 125 V.
La tension seuil à partir de laquelle les électropores commencent à apparaître serait donc située entre 100 V et 125 V dans les conditions de l'expérience.
La figure 5 représente la tension transmembranaire moyenne macroscopique Um en fonction du temps d'application du tissu 100 au champ électrique puisé, calculée à l'aide de la formule (5).
La figure 6 représente l'intensité moyenne macroscopique Ip passant à travers les pores en fonction du temps d'application du tissu 100 au champ électrique puisé, calculée à l'aide de la formule (7).
On peut constater que Um(t) augmente avec U(t), et que Ip(t) apparaît à partir de la tension seuil (située entre 100 V et 125 V) et qu'elle devient importante dès qu'on applique une tension U(t) bien supérieure à cette tension seuil (ici U(t) = 200V pendant l'impulsion).
On peut observer que la tension membranaire moyenne macroscopique Um(t) ne varie pas linéairement avec la tension U(t). Ces mesures sont en adéquation avec des résultats de modélisations analytiques théoriques donnant des évolutions dynamiques d' électropores à partir de valeurs de tension transmembranaire, notamment donnés par J. C. Neu et W. Krassowska (Phys. Rev. E. 59, 3471 (1999)) et par K. A. DeBruin et W. Krassowska (Ann. Biomed. Eng. 26, 584 (1998)).

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble destiné à l'électroporation d'un ensemble cellulaire constitué d'au moins une cellule, comprenant des moyens de surveillance de l'alimentation électrique des électrodes d'électroporation, caractérisé en ce que les moyens de surveillance comprennent un estimateur apte à estimer la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire, à partir de données reçues par l'estimateur comprenant des données représentatives de l'alimentation électrique et des données relatives à des composantes évaluées de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée.
2. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une mémoire stockant lesdites données relatives auxdites composantes évaluées de bio-impédance, celles-ci étant indépendantes des données représentatives de l'alimentation électrique.
3. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour évaluer les composantes de bio-impédance en l'absence d'électroporation.
4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque partie cellulaire déterminée est choisie parmi le milieu intracellulaire, le milieu extracellulaire, les membranes cellulaires, les pores formés des membranes cellulaires dudit ensemble cellulaire.
5. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'estimateur est agencé pour estimer, à partir de données comprenant lesdites données qu'il reçoit et de relations existant entre elles, au moins une des grandeurs électriques suivantes : l'intensité moyenne du courant Ic délivré aux seules cellules de l'ensemble cellulaire, la tension moyenne Ujntra et l'intensité moyenne du courant Iintra appliqués au seul milieu intracellulaire, la tension moyenne Um appliquée à la. seule membrane cellulaire, l'intensité moyenne du courant électrique Ip délivré aux seuls pores formés de la membrane cellulaire.
6. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'estimateur est agencé pour estimer le champ électrique moyen appliqué à chaque membrane cellulaire de l'ensemble cellulaire, à partir de données comprenant lesdites données qu'il reçoit, des données relatives à l'épaisseur cellulaire moyenne /, des données relatives à l'épaisseur moyenne h de membrane cellulaire, des données relatives à la distance e entre les électrodes d'électroporation, et de relation existant entre ces données.
7. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'estimateur est agencé pour estimer la densité moyenne du courant électrique délivré à travers les pores formés, à partir de données comprenant lesdites données qu'il reçoit, des données relatives à la surface S des électrodes utilisées pour Félectroporation, et de relation existant entre ces données.
8. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre :
— les électrodes utilisées pour l'électroporation,
— un générateur alimentant électriquement les électrodes et apte à générer une tension U impulsionnelle et/ou un courant / impulsionnel adaptés à l'électroporation, — des moyens pour mesurer la tension U et/ou l'intensité du courant / fournissant à l'entrée de l'estimateur lesdites données représentatives de l'alimentation électrique ; et
— des moyens pour asservir les valeurs de U et/ou de I fournis par le générateur aux données délivrées en sortie de l'estimateur, de sorte à réaliser . ainsi un contrôle sur l'électroporation. 9. Ensemble selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens pour évaluer les composantes de bio-impédance en l'absence d'électroporatipn comprennent :
— un générateur apte à générer une tension et/ou un courant inférieurs respectivement à la tension seuil et au courant seuil à partir desquels l'électroporation débute ;
— des moyens pour mesurer la bio-impédance de l'ensemble cellulaire soumis au champ électrique des électrodes alimentées par le générateur avec une tension et/ou un courant inférieurs respectivement à la tension seuil et au courant seuil ; et
— des moyens pour estimer des composantes de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée de l'ensemble cellulaire, à partir des données fournies en sortie des moyens pour mesurer la bio-impédance.
lO.Ensemble selon les deux revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de commutation aptes à commuter l'alimentation électrique des électrodes d'un premier des deux générateurs au deuxième des deux générateurs, de sorte à pouvoir ainsi réaliser des mesures de bio-impédance entre deux impulsions électriques avec les mêmes électrodes.
ll.Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à l'administration de médicaments dans l'ensemble cellulaire.
H.Procédé de surveillance d'une électroporation cellulaire comprenant les étapes suivantes :
(a) recevoir des données représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie aux électrodes lors de l'électroporation ;
(b) recevoir des données relatives à des composantes évaluées de bio- impédance d'une ou plusieurs parties cellulaires déterminées d'ensemble cellulaire ; (c) calculer une estimation de la part effective de l'alimentation électrique qui est délivrée à chaque partie cellulaire déterminée, à partir des données reçues à l'étape (a) et à l'étape (b).
13. Procédé de surveillance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites données relatives auxdites composantes évaluées de bio-impédance sont indépendantes des données représentatives du champ électrique, et sont mémorisées.
14.Procédé de surveillance selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins une étape d'évaluation, préalablement à l'étape (a), des composantes de bio-impédance, en l'absence d'électroporation.
15.Procédé de surveillance selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une étape d'évaluation de composantes de bio-impédance est effectuée avant toute électroporation.
lβ.Procédé de surveillance selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que les données reçues lors de l'étape (a) sont représentatives de l'application d'un champ électrique impulsionnel appliqué ou d'une alimentation électrique impulsionnelle fournie pour réaliser l' électroporation, et en ce qu'une étape d'évaluation de composantes de bio-impédance est effectuée entre deux impulsions électriques.
17.Procédé de surveillance selon l'une des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que chaque partie cellulaire déterminée est choisie parmi le milieu intracellulaire, le milieu extracellulaire, les membranes cellulaires, les pores formés des membranes cellulaires dudit ensemble cellulaire.
18.Procédé de surveillance selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape (c) donne une estimation, à partir de données comprenant lesdites données reçues en (a) et en (b) et de relations existant entre elles, d'au moins une des grandeurs électriques suivantes : l'intensité moyenne du courant I0 délivré au(x) seule(s) cellule(s) de l'ensemble cellulaire électroporé, la tension moyenne Umtra appliquée au seul milieu extracellulaire, la tension moyenne Um appliquée à la seule membrane cellulaire, l'intensité moyenne du courant électrique Ip délivré aux seuls pores formés de la membrane cellulaire.
19.Procédé de surveillance selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (c) donne une estimation du champ électrique moyen appliqué à chaque membrane cellulaire de l'ensemble cellulaire, à partir de données comprenant lesdites données reçues en (a) et en (b), des données relatives à l'épaisseur cellulaire moyenne /, des données relatives à l'épaisseur moyenne h de membrane cellulaire, des données relatives à la distance e entre les électrodes utilisées pour l'électroporation, et de relation existant entre ces données.
20.Procédé de surveillance selon l'une des trois revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (c) donne une estimation de la densité moyenne du courant électrique délivré à travers les pores formés, à partir de données comprenant lesdites données reçues en (a) et en (b), des données relatives à la surface S des électrodes utilisées pour l'électroporation, et de relation existant entre ces données.
21.Procédé de surveillance selon l'une des revendications 12 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, après l'étape (c), une étape d'asservissement du champ électrique appliqué à l'estimation réalisée lors de l'étape (c).
22.Procédé de surveillance selon l'une des revendications 12 à 21, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant l'étape (a), une étape de mesure de caractéristiques du champ électrique appliqué pour l'électroporation, ou de caractéristiques représentatives de l'alimentation électrique des électrodes (corrélée avec le champ électrique), pour fournir lesdites données représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie aux électrodes reçues à l'étape (a).
23.Procédé de surveillance selon l'une des revendications 14 à 22, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une mesure de la bio-impédance d'un ensemble cellulaire en l'absence d'électroporation ; ladite étape d'évaluation des composantes de bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée de l'ensemble cellulaire est alors réalisée à partir de cette mesure de bio-impédance.
24.Procédé d'électroporation d'un ensemble cellulaire constitué d'au moins une cellule, comprenant les étapes suivantes :
(a) appliquer une ou plusieurs impulsions de champ électrique à l'ensemble cellulaire, apte à provoquer une électroporation dans l'ensemble cellulaire ; (b) mesurer des données représentatives du champ électrique appliqué ou de l'alimentation électrique fournie aux électrodes pour l' électroporation ; (c) mettre en œuvre le procédé de surveillance selon l'une des revendications 12 à 21.
25.Procédé d'électroporation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant l'étape (a) et/ou lors de l'étape (a) entre deux impulsions électriques, les étapes suivantes :
— appliquer un champ électrique à l'ensemble cellulaire, dont l'amplitude est inférieure à celle du champ électrique seuil au-delà duquel les pores membranaires se forment par électroporation ;
— mesurer la bio-impédance de l'ensemble cellulaire ;
— évaluer des composantes de bio-impédance d'une ou plusieurs parties cellulaires déterminées de l'ensemble cellulaire, à partir des résultats de mesure de l'étape (b), de sorte à fournir lesdites données relatives aux composantes évaluées de la bio-impédance de chaque partie cellulaire déterminée de l'ensemble cellulaire.
26.Utilisation du procédé d'électroporation selon l'une des deux revendications précédentes pour l'administration de médicaments.
PCT/FR2005/001914 2004-07-23 2005-07-25 Surveillance et controle d’une electroporation Ceased WO2006018528A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0408176 2004-07-23
FR0408176A FR2873385B1 (fr) 2004-07-23 2004-07-23 Surveillance et controle d'une electroporation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006018528A1 true WO2006018528A1 (fr) 2006-02-23

Family

ID=34948739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2005/001914 Ceased WO2006018528A1 (fr) 2004-07-23 2005-07-25 Surveillance et controle d’une electroporation

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2873385B1 (fr)
WO (1) WO2006018528A1 (fr)

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7162303B2 (en) 2002-04-08 2007-01-09 Ardian, Inc. Renal nerve stimulation method and apparatus for treatment of patients
US7617005B2 (en) 2002-04-08 2009-11-10 Ardian, Inc. Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation
US7620451B2 (en) 2005-12-29 2009-11-17 Ardian, Inc. Methods and apparatus for pulsed electric field neuromodulation via an intra-to-extravascular approach
US7653438B2 (en) 2002-04-08 2010-01-26 Ardian, Inc. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US7756583B2 (en) 2002-04-08 2010-07-13 Ardian, Inc. Methods and apparatus for intravascularly-induced neuromodulation
US7937143B2 (en) 2004-11-02 2011-05-03 Ardian, Inc. Methods and apparatus for inducing controlled renal neuromodulation
US8131371B2 (en) 2002-04-08 2012-03-06 Ardian, Inc. Methods and apparatus for monopolar renal neuromodulation
US8145317B2 (en) 2002-04-08 2012-03-27 Ardian, Inc. Methods for renal neuromodulation
US8145316B2 (en) 2002-04-08 2012-03-27 Ardian, Inc. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US8150519B2 (en) 2002-04-08 2012-04-03 Ardian, Inc. Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation
US8150520B2 (en) 2002-04-08 2012-04-03 Ardian, Inc. Methods for catheter-based renal denervation
US8347891B2 (en) 2002-04-08 2013-01-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for performing a non-continuous circumferential treatment of a body lumen
US8433423B2 (en) 2004-10-05 2013-04-30 Ardian, Inc. Methods for multi-vessel renal neuromodulation
CN103372263A (zh) * 2012-04-19 2013-10-30 李德春 多功能热普治疗仪
US8620423B2 (en) 2002-04-08 2013-12-31 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for thermal modulation of nerves contributing to renal function
US8626300B2 (en) 2002-04-08 2014-01-07 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation
US8774913B2 (en) 2002-04-08 2014-07-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for intravasculary-induced neuromodulation
US8774922B2 (en) 2002-04-08 2014-07-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Catheter apparatuses having expandable balloons for renal neuromodulation and associated systems and methods
US8771252B2 (en) 2002-04-08 2014-07-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and devices for renal nerve blocking
US9192715B2 (en) 2002-04-08 2015-11-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal nerve blocking
US9308043B2 (en) 2002-04-08 2016-04-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for monopolar renal neuromodulation
US9308044B2 (en) 2002-04-08 2016-04-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation
US9327122B2 (en) 2002-04-08 2016-05-03 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation
US9439726B2 (en) 2002-04-08 2016-09-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation
US9980766B1 (en) 2014-03-28 2018-05-29 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and systems for renal neuromodulation
US10080864B2 (en) 2012-10-19 2018-09-25 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Packaging for catheter treatment devices and associated devices, systems, and methods
US10179020B2 (en) 2010-10-25 2019-01-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Devices, systems and methods for evaluation and feedback of neuromodulation treatment
US10194980B1 (en) 2014-03-28 2019-02-05 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation
US10194979B1 (en) 2014-03-28 2019-02-05 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation
US10537385B2 (en) 2008-12-31 2020-01-21 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Intravascular, thermally-induced renal neuromodulation for treatment of polycystic ovary syndrome or infertility
US10874455B2 (en) 2012-03-08 2020-12-29 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Ovarian neuromodulation and associated systems and methods
US11338140B2 (en) 2012-03-08 2022-05-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Monitoring of neuromodulation using biomarkers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999052589A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-21 Aditus Medical Ab Appareil permettant de commander la production de champs electriques
WO2001081532A1 (fr) * 2000-04-21 2001-11-01 Igea S.R.L. Dispositif et procede d'electroporation, transmettant un signal module sous le controle continu d'une electropermeabilisation cellulaire
WO2001081533A1 (fr) * 2000-04-21 2001-11-01 Igea S.R.L. Dispositif et procede d'electroporation avec reglage automatique de l'amplitude de l'impulsion ou des impulsion(s) electriques en fonction de la mesure pre-impulsion des proprietes electriques de l'echantillon
US20010046706A1 (en) * 1999-07-21 2001-11-29 Boris Rubinsky Controlled electroporation and mass transfer across cell membranes
DE10202094A1 (de) * 2002-01-21 2003-08-14 Eppendorf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Elektroporation biologischer Zellen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999052589A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-21 Aditus Medical Ab Appareil permettant de commander la production de champs electriques
US20010046706A1 (en) * 1999-07-21 2001-11-29 Boris Rubinsky Controlled electroporation and mass transfer across cell membranes
WO2001081532A1 (fr) * 2000-04-21 2001-11-01 Igea S.R.L. Dispositif et procede d'electroporation, transmettant un signal module sous le controle continu d'une electropermeabilisation cellulaire
WO2001081533A1 (fr) * 2000-04-21 2001-11-01 Igea S.R.L. Dispositif et procede d'electroporation avec reglage automatique de l'amplitude de l'impulsion ou des impulsion(s) electriques en fonction de la mesure pre-impulsion des proprietes electriques de l'echantillon
DE10202094A1 (de) * 2002-01-21 2003-08-14 Eppendorf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Elektroporation biologischer Zellen

Cited By (115)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9308043B2 (en) 2002-04-08 2016-04-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for monopolar renal neuromodulation
US9757192B2 (en) 2002-04-08 2017-09-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of patients
US11033328B2 (en) 2002-04-08 2021-06-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US7647115B2 (en) 2002-04-08 2010-01-12 Ardian, Inc. Renal nerve stimulation method and apparatus for treatment of patients
US7653438B2 (en) 2002-04-08 2010-01-26 Ardian, Inc. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US7717948B2 (en) 2002-04-08 2010-05-18 Ardian, Inc. Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation
US7756583B2 (en) 2002-04-08 2010-07-13 Ardian, Inc. Methods and apparatus for intravascularly-induced neuromodulation
US10850091B2 (en) 2002-04-08 2020-12-01 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation
US8131372B2 (en) 2002-04-08 2012-03-06 Ardian, Inc. Renal nerve stimulation method for treatment of patients
US8131371B2 (en) 2002-04-08 2012-03-06 Ardian, Inc. Methods and apparatus for monopolar renal neuromodulation
US8145317B2 (en) 2002-04-08 2012-03-27 Ardian, Inc. Methods for renal neuromodulation
US8145316B2 (en) 2002-04-08 2012-03-27 Ardian, Inc. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US8150519B2 (en) 2002-04-08 2012-04-03 Ardian, Inc. Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation
US8150520B2 (en) 2002-04-08 2012-04-03 Ardian, Inc. Methods for catheter-based renal denervation
US8150518B2 (en) 2002-04-08 2012-04-03 Ardian, Inc. Renal nerve stimulation method and apparatus for treatment of patients
US8175711B2 (en) 2002-04-08 2012-05-08 Ardian, Inc. Methods for treating a condition or disease associated with cardio-renal function
US8347891B2 (en) 2002-04-08 2013-01-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for performing a non-continuous circumferential treatment of a body lumen
US10441356B2 (en) 2002-04-08 2019-10-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal neuromodulation via neuromodulatory agents
US8444640B2 (en) 2002-04-08 2013-05-21 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for performing a non-continuous circumferential treatment of a body lumen
US8454594B2 (en) 2002-04-08 2013-06-04 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Apparatus for performing a non-continuous circumferential treatment of a body lumen
US8548600B2 (en) 2002-04-08 2013-10-01 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Apparatuses for renal neuromodulation and associated systems and methods
US8551069B2 (en) 2002-04-08 2013-10-08 Medtronic Adrian Luxembourg S.a.r.l. Methods and apparatus for treating contrast nephropathy
US10420606B2 (en) 2002-04-08 2019-09-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for performing a non-continuous circumferential treatment of a body lumen
US8620423B2 (en) 2002-04-08 2013-12-31 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for thermal modulation of nerves contributing to renal function
US8626300B2 (en) 2002-04-08 2014-01-07 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation
US8684998B2 (en) 2002-04-08 2014-04-01 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for inhibiting renal nerve activity
US8721637B2 (en) 2002-04-08 2014-05-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for performing renal neuromodulation via catheter apparatuses having inflatable balloons
US8728138B2 (en) 2002-04-08 2014-05-20 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for thermally-induced renal neuromodulation
US8728137B2 (en) 2002-04-08 2014-05-20 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for thermally-induced renal neuromodulation
US8740896B2 (en) 2002-04-08 2014-06-03 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for performing renal neuromodulation via catheter apparatuses having inflatable balloons
US8768470B2 (en) 2002-04-08 2014-07-01 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for monitoring renal neuromodulation
US8774913B2 (en) 2002-04-08 2014-07-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for intravasculary-induced neuromodulation
US8774922B2 (en) 2002-04-08 2014-07-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Catheter apparatuses having expandable balloons for renal neuromodulation and associated systems and methods
US8771252B2 (en) 2002-04-08 2014-07-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and devices for renal nerve blocking
US8784463B2 (en) 2002-04-08 2014-07-22 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for thermally-induced renal neuromodulation
US10376311B2 (en) 2002-04-08 2019-08-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for intravascularly-induced neuromodulation
US8818514B2 (en) 2002-04-08 2014-08-26 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for intravascularly-induced neuromodulation
US8845629B2 (en) 2002-04-08 2014-09-30 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Ultrasound apparatuses for thermally-induced renal neuromodulation
US8852163B2 (en) 2002-04-08 2014-10-07 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation via drugs and neuromodulatory agents and associated systems and methods
US8880186B2 (en) 2002-04-08 2014-11-04 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of patients with chronic heart failure
US8934978B2 (en) 2002-04-08 2015-01-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US8948865B2 (en) 2002-04-08 2015-02-03 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for treating heart arrhythmia
US8983595B2 (en) 2002-04-08 2015-03-17 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of patients with chronic heart failure
US8986294B2 (en) 2002-04-08 2015-03-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.a.rl. Apparatuses for thermally-induced renal neuromodulation
US9023037B2 (en) 2002-04-08 2015-05-05 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Balloon catheter apparatus for renal neuromodulation
US9072527B2 (en) 2002-04-08 2015-07-07 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Apparatuses and methods for renal neuromodulation
US10376312B2 (en) 2002-04-08 2019-08-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for monopolar renal neuromodulation
US9125661B2 (en) 2002-04-08 2015-09-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US9131978B2 (en) 2002-04-08 2015-09-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for bilateral renal neuromodulation
US9138281B2 (en) 2002-04-08 2015-09-22 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for bilateral renal neuromodulation via catheter apparatuses having expandable baskets
US10376516B2 (en) 2002-04-08 2019-08-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and devices for renal nerve blocking
US9186213B2 (en) 2002-04-08 2015-11-17 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal neuromodulation
US9186198B2 (en) 2002-04-08 2015-11-17 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Ultrasound apparatuses for thermally-induced renal neuromodulation and associated systems and methods
US9192715B2 (en) 2002-04-08 2015-11-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal nerve blocking
US9265558B2 (en) 2002-04-08 2016-02-23 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for bilateral renal neuromodulation
US9289255B2 (en) 2002-04-08 2016-03-22 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US7617005B2 (en) 2002-04-08 2009-11-10 Ardian, Inc. Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation
US7162303B2 (en) 2002-04-08 2007-01-09 Ardian, Inc. Renal nerve stimulation method and apparatus for treatment of patients
US10293190B2 (en) 2002-04-08 2019-05-21 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Thermally-induced renal neuromodulation and associated systems and methods
US9320561B2 (en) 2002-04-08 2016-04-26 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for bilateral renal neuromodulation
US9326817B2 (en) 2002-04-08 2016-05-03 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for treating heart arrhythmia
US9327122B2 (en) 2002-04-08 2016-05-03 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation
US9364280B2 (en) 2002-04-08 2016-06-14 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for pulsed electric field neuromodulation via an intra-to-extravascular approach
US10272246B2 (en) 2002-04-08 2019-04-30 Medtronic Adrian Luxembourg S.a.r.l Methods for extravascular renal neuromodulation
US9439726B2 (en) 2002-04-08 2016-09-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation
US9445867B1 (en) 2002-04-08 2016-09-20 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal neuromodulation via catheters having expandable treatment members
US9456869B2 (en) 2002-04-08 2016-10-04 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for bilateral renal neuromodulation
US9463066B2 (en) 2002-04-08 2016-10-11 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal neuromodulation
US9468497B2 (en) 2002-04-08 2016-10-18 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for monopolar renal neuromodulation
US9474563B2 (en) 2002-04-08 2016-10-25 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal neuromodulation
US9486270B2 (en) 2002-04-08 2016-11-08 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation
US9636174B2 (en) 2002-04-08 2017-05-02 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation
US9675413B2 (en) 2002-04-08 2017-06-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US9707035B2 (en) 2002-04-08 2017-07-18 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation
US9731132B2 (en) 2002-04-08 2017-08-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for renal neuromodulation
US9743983B2 (en) 2002-04-08 2017-08-29 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of patients
US9308044B2 (en) 2002-04-08 2016-04-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation
US9757193B2 (en) 2002-04-08 2017-09-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Balloon catheter apparatus for renal neuromodulation
US9814873B2 (en) 2002-04-08 2017-11-14 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation
US9827040B2 (en) 2002-04-08 2017-11-28 Medtronic Adrian Luxembourg S.a.r.l. Methods and apparatus for intravascularly-induced neuromodulation
US9827041B2 (en) 2002-04-08 2017-11-28 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Balloon catheter apparatuses for renal denervation
US9895195B2 (en) 2002-04-08 2018-02-20 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation
US9907611B2 (en) 2002-04-08 2018-03-06 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of patients
US10245429B2 (en) 2002-04-08 2019-04-02 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US9956410B2 (en) 2002-04-08 2018-05-01 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for renal neuromodulation
US9968611B2 (en) 2002-04-08 2018-05-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and devices for renal nerve blocking
US9314630B2 (en) 2002-04-08 2016-04-19 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of patients
US10034708B2 (en) 2002-04-08 2018-07-31 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for thermally-induced renal neuromodulation
US10039596B2 (en) 2002-04-08 2018-08-07 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Apparatus for renal neuromodulation via an intra-to-extravascular approach
US10179027B2 (en) 2002-04-08 2019-01-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Catheter apparatuses having expandable baskets for renal neuromodulation and associated systems and methods
US10105180B2 (en) 2002-04-08 2018-10-23 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for intravascularly-induced neuromodulation
US10111707B2 (en) 2002-04-08 2018-10-30 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Renal neuromodulation for treatment of human patients
US10124195B2 (en) 2002-04-08 2018-11-13 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for thermally-induced renal neuromodulation
US10130792B2 (en) 2002-04-08 2018-11-20 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for therapeutic renal neuromodulation using neuromodulatory agents or drugs
US10179235B2 (en) 2002-04-08 2019-01-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for bilateral renal neuromodulation
US10179028B2 (en) 2002-04-08 2019-01-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for treating patients via renal neuromodulation
US8433423B2 (en) 2004-10-05 2013-04-30 Ardian, Inc. Methods for multi-vessel renal neuromodulation
US10537734B2 (en) 2004-10-05 2020-01-21 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for multi-vessel renal neuromodulation
US9950161B2 (en) 2004-10-05 2018-04-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for multi-vessel renal neuromodulation
US9402992B2 (en) 2004-10-05 2016-08-02 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for multi-vessel renal neuromodulation
US8805545B2 (en) 2004-10-05 2014-08-12 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for multi-vessel renal neuromodulation
US9108040B2 (en) 2004-10-05 2015-08-18 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and apparatus for multi-vessel renal neuromodulation
US7937143B2 (en) 2004-11-02 2011-05-03 Ardian, Inc. Methods and apparatus for inducing controlled renal neuromodulation
US7620451B2 (en) 2005-12-29 2009-11-17 Ardian, Inc. Methods and apparatus for pulsed electric field neuromodulation via an intra-to-extravascular approach
US10537385B2 (en) 2008-12-31 2020-01-21 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Intravascular, thermally-induced renal neuromodulation for treatment of polycystic ovary syndrome or infertility
US10561460B2 (en) 2008-12-31 2020-02-18 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Neuromodulation systems and methods for treatment of sexual dysfunction
US10179020B2 (en) 2010-10-25 2019-01-15 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Devices, systems and methods for evaluation and feedback of neuromodulation treatment
US10874455B2 (en) 2012-03-08 2020-12-29 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Ovarian neuromodulation and associated systems and methods
US11338140B2 (en) 2012-03-08 2022-05-24 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Monitoring of neuromodulation using biomarkers
CN103372263A (zh) * 2012-04-19 2013-10-30 李德春 多功能热普治疗仪
CN103372263B (zh) * 2012-04-19 2015-10-28 厦门威士康医疗器械有限公司 多功能热普治疗仪
US10080864B2 (en) 2012-10-19 2018-09-25 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Packaging for catheter treatment devices and associated devices, systems, and methods
US10194979B1 (en) 2014-03-28 2019-02-05 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation
US9980766B1 (en) 2014-03-28 2018-05-29 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods and systems for renal neuromodulation
US10194980B1 (en) 2014-03-28 2019-02-05 Medtronic Ardian Luxembourg S.A.R.L. Methods for catheter-based renal neuromodulation

Also Published As

Publication number Publication date
FR2873385B1 (fr) 2006-10-27
FR2873385A1 (fr) 2006-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006018528A1 (fr) Surveillance et controle d’une electroporation
EP1351603B1 (fr) Pèse-personne comprenant un appareil de mesure de la composition corporelle
JP6989133B2 (ja) 高スループット、単一細胞への効率的な分子送達のためのフィードバック制御されたエレクトロポレーションマイクロデバイス
EP2782500B1 (fr) Procede d'analyse électrophysiologique de fiabilite accrue
EP2943247B1 (fr) Dispositif d'électrostimulation et/ou d'iontophorèse avec des moyens pour faire varier la tension en fonction de la résistivité de la peau d'un utilisateur
Ivorra et al. In vivo electrical impedance measurements during and after electroporation of rat liver
Volkov et al. Electrical memory in Venus flytrap
EP2025744A1 (fr) Procédé et système pour compter en ligne et in situ des cellules dans un milieu de culture biologique
WO2008007638A1 (fr) Dispositif mesurant la conductivité de la peau
Yudaev Analysis of variation in circuit parameters for substitution of weed plant tissue under electric impulse action
EP1784480B1 (fr) Procédé et dispositif de détermination de biomasse dans un milieu, notamment d`un milieu contenant des cellules biologiques, et appareil de mesure mettant en oeuvre ce procédé
Pliquett et al. Electrical impedance spectroscopy for rapid and noninvasive analysis of skin electroporation
WO2015036530A1 (fr) Procede d'analyse physiologique par stabilisation d'une surtension
Harris et al. Insights into the electron transfer kinetics, capacitance and resistance effects of implantable electrodes using fourier transform AC voltammetry on platinum
EP3133535A1 (fr) Procede de programmation d'un reseau de neurones artificiels
EP2662111B1 (fr) Dispositifs de stimulation électrique d'un tissu biologique
EP2997996B1 (fr) Dispositif implantable comprenant une sonde de stimulation permettant une mesure de bioimpédance sur un flux sanguin
Minciuna et al. Electrochemical behaviour of CoCrMo and CoCrMoSi5 alloys at different simulated physiological medium
FR2895226A1 (fr) Dispositif et procede electrochimiques de mesure de l'etat redox de la peau
JPH09196864A (ja) 水分測定方法
Ivorra et al. Impedance analyzer for in vivo electroporation studies
RU2488104C1 (ru) Способ определения электрических характеристик и/или идентификации биологических объектов и устройство для его осуществления
Bârlea et al. Maxwell-wagner effect on the human skin
Novotna et al. Impedance measurement of muscular tissue during electroporation procedure
Zaidi et al. In vitro models for measuring charge storage capacity

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase