MXPA04008670A - Ensamble de electrodo para electroporacion de corriente constante y uso. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema de electrodo modular, y su uso, para facilitar la introduccion de una macromolecula hacia las celulas de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta. El sistema de electrodo modular comprende una pluralidad de electrodos de aguja; una aguja hipodermica; un conector electrico que proporciona un enlace conductor a partir de un controlador de pulso de corriente constante, programable hacia la pluralidad de electrodos de aguja; y una fuente de energia. En una modalidad preferida de la presente invencion, un operador puede tomar una pluralidad de electrodos de aguja que estan montados sobre una estructura de soporte y firmemente insertarlos en el tejido seleccionado en un cuerpo o planta. Las macromoleculas despues son suministradas a traves de la aguja hipodermica hacia el tejido seleccionado. El controlador de pulso de corriente constante programable es activado y se aplica un pulso electrico de corriente constante a la pluralidad de electrodos de aguja. El pulso electrico de corriente constante aplicado facilita la introduccion de la macromolecula hacia la celula entre la pluralidad de electrodos. La muerte de celulas debido al sobrecalentamiento de las celulas se reduce al minimo limitando la disipacion de energia en el tejido en virtud de los pulsos de corriente constante.

Description

ENSAMBLE DE ELECTRODO PARA ELECTRO PORAC ION DE CORRIENTE CONSTANTE Y USO ANTECEDENTES La presente invención se refiere a un sistema de electrodo modular, y su uso, para facilitar la introducción de una macromolécula a células de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta. El sistema de electrodo modular comprende una pluralidad de electrodos de aguja; una aguja hipodérmica; un conector eléctrico que proporciona un enlace conductor a partir de un controlador de pulso de corriente constante programable hacia la pluralidad de electrodos de aguja; un medidor de impedancia; y una fuente de energía. En una modalidad preferida de la presente invención, un operador puede sujetar lá pluralidad de electrodos de aguja que está montada sobre una estructura de soporte y firmemente insertarla en el tejido seleccionado en un cuerpo o planta. Las macromoléculas después son suministradas a través de la guja hipodérmica hacia el tejido seleccionado. El controlador de pulso de corriente constante programable es activado y se aplica un pulso eléctrico de corriente constante a la pluralidad de electrodos de aguja. El pulso eléctrico de corriente constante aplicado facilita la introducción de ia macromolécula a la célula entre la pluralidad de electrodos. La muerte de célula debido a un sobrecalentamiento de células es evitado limitando la corriente a niveles que no ocasionan un calentamiento excesivo. Ampliamente, la electroporación es el uso de un pulso de campo eléctrico de transmembrana para inducir trayectorias microscópicas (poro) en una bio-membrana. Estos poros son comúnmente denominados "electroporos". Su presencia permite que macromoléculas , iones, y agua pasen de un lado de la membrana hacia el otro. De esta manera, la electroporación ha sido utilizada para introducir fármacos, ADN, u otras moléculas a tejidos multicelulares, y puede probar ser un aspecto afectivo para el tratamiento de ciertas enfermedades. Sin embargo, el uso de electroporación en organismos vivos tiene varios problemas, incluyendo la muerte de célula que resulta del calor generado y la incapacidad de los electroporos para resellar. Los efectos benéficos del fármaco o macromolécula son extremadamente limitados con los métodos de electroporación de la técnica anterior, en donde ocurre un calentamiento excesivo de células y la muerte de células. Para entender mejor el procedimiento de electroporación, es importante mirar ciertas simples ecuaciones. Cuando una diferencia de potencial (voltaje) es aplicada a través de los electrodos implantados en un tejido, genera un campo eléctrico ("E"), el cual es el voltaje aplicado ("V") dividido entre la distancia ("d") entre los electrodos. E = V/d La intensidad de campo eléctrico E ha sido un valor muy importante en la técnica anterior cuando se formulan protocolos de electroporación para el suministro de un fármaco o macromolécula a la .célula del sujeto. La intensidad de campo es inversamente proporcional a la distancia entre el electrodo en ese voltaje dado, la resistencia de campo se incrementa a medida que la distancia entre los electrodos se reduce. Sin embargo, una advertencia es que un campo eléctrico puede ser generado en un tejido con electrodos aislados (es decir, el flujo de iones no es necesario para crear un campo eléctrico). Aunque no se pretende que esté ligado por teoría, es el flujo de iones el que abre los electroporos y permite el movimiento de moléculas hacia las células de un sujeto durante la electroporación. El flujo de una carga eléctrica en un conductor o medio entre dos puntos teniendo una diferencia en potencial es denominada como la corriente. La corriente entre los electrodos se logra a través de los iones o partículas cargadas En los tejidos, la cual puede variar entre tejidos y pacientes. Además, el flujo de iones de conducción en el tejido puede cambiar entre electrodos desde el principio del pulso eléctrico hacia el final del pulso eléctrico. Cuando los tejidos tienen una pequeña proporción de iones de conducción, la resistencia se incrementa, el calor es generado y la s células son aniquiladas. La ley de Ohm expresa la relación entre corriente ("I"), voltaje ("V"), y resistencia ( " " ) : R = v/i La resistencia en el tejido entre los dos electrodos varía dependiendo de las partículas cargadas presentes ahí, de esta manera, la resistencia en el tejido cambia desde el principio del pulso eléctrico hasta el final del pulso eléctrico. El calentamiento es el producto de la impedancia entre electrodos (es decir, la combinación de resistencia y reactancia y se mide en ohmios), y es proporcional al producto de la corriente, voltaje y duración de pulso. El calentamiento también puede ser expresado como el cuadrado de la corriente, y la duración del pulso ("t", tiempo). Por ejemplo, durante la electroporacion, el calentamiento o energía ("W", vatios) generada en el tejido de soporte puede ser representada por la siguiente ecuación: W = l2Rt Ampliamente, la técnica anterior enseña que se colocan electrodos metálicos en contacto con tejidos y pulsos cortos de voltajes predeterminados son impuestos sobre los electrodos iniciando las células para abrir pasajeramente poros de membrana. Los protocolos actualmente descritos para la electroporacion son definidos en términos de las intensidades de campo resultantes E, las cuales son dependientes de pulsos cortos del voltaje proporcional a la distancia entre los electrodos, y sin considerar la corriente. Por consiguiente, la resistencia o calentamiento no puede ser determinado para el tejido electroporado, lo cual conduce a sucesos variados con diferentes protocolos de electroporacion de voltaje con pulsos. Ciertamente, la diferencia en amplitudes de límite superior de un pulso de voltaje entre protocolos de electroporacion que facilitan la electroporacion efectiva y protocolos de electroporacion que ocasionan que las células mueran, son muy pequeñas. Además, se ha observado una correlación definitiva entre la muerte de células y el calentamiento de células causado por las amplitudes de límite superior de los pulsos de voltaje corto. De esta manera, el sobrecalentamiento de células entre electrodos sirve como una causa principal para la inefectividad de cualquier protocolo de pulsación de voltaje de electroporación dado. Además, la corriente entre electrodos sirve como un determinante primario de la efectividad de cualquier protocolo de pulsación dado, no el voltaje a través de los electrodos. Cuando la electricidad es suministrada a las células de un sujeto, la dosis de electricidad puede ser descrita exactamente en términos de carga ("Q"), la cual es la corriente ("I") y el tiempo ("t"), de acuerdo con la fórmula: Q = It Si la corriente no es constante, como es el caso en los aparatos de electroporación de la técnica anterior, Q representa la integral de tiempo de I. En este aspecto, las partículas cargadas, siendo iones o moléculas, se comportan en una forma similar. Por ejemplo, cuando se depositan iones de plata sobre un electro para definir la unidad estándar de carga eléctrica (el culombio), solamente la carga, como se definió anteriormente, es importancia. Cierto voltaje mínimo debe estar presente para generar una corriente, pero la cantidad de iones depositados puede no ser determinada a partir de un voltaje predeterminado. Correspondientemente, la cantidad de partículas cargadas suministradas a las células en un aparato de electroporación puede no ser derivada del voltaje impuesto sobre los electrodos. Aunque la electroporación es ampliamente utilizada para transfección de genes por laboratorio y ha ganado importancia incrementada para terapia de genes no virales, generalmente se emplea utilizando esquemas de optimización de ensayo y error para la falta de métodos para pronosticar los efectos de la electroporación sobre las células (Canatella PJ, Gene Ther 2001 Oct; 8( 19): 1464-9). Por ejemplo, se ha mostrado que la eficiencia de transferencia de genes de plásmido al músculo esquelético puede ser significativamente mejorada a través de la aplicación de un campo eléctrico al músculo después de la inyección del ADN de plásmido. Sin embargo, esta electrotrasnferencia está asociada con un daño importante del músculo que puede dar como resultado una pérdida sustancial de fibras de músculo transfectadas (McMahon JM, Signori E, Wells KE, Fazio VM, Wells DJ. Gene Ther 2001 Aug; 8(16): 1264-70). La reducción del voltaje utilizado en la técnica puede dar como resultado una reducción en el daño del músculo, con una reducción concomitante en expresión, pero sin una reducción importante en el número de fibras transfectadas. La efectividad de la electroporación está limitada por el hecho de que existe un valor de umbral para la intensidad de pulso por abajo del cual no ocurre la electroporación, y un límite superior por arriba del cual las células se destruyen.

La evidencia experimental muestra que la diferencia entre los límites superior e inferior es tan pequeña que es muy difícil de diseñar protocolos de pulsación efectivos sin experimentación indebida. Esto hace uso de la dificultad de la técnica. Las referencias en la técnica dirigidas a un aparato de electroporación ilustran la utilidad tanto de un aparato de electrodo como de un método de electroporación in vivo. Correspondientemente, existen muchas patentes de E. U. A. que reclaman ya sea electrodos específicos, o métodos para la electroporación. Por ejemplo, la patente de E. U. A. 6,302,874 es un método y aparato para eléctricamente ayudar al suministro tópico de agentes para aplicaciones cosméticas; la patente de E. U. A. 5,676,646 es un flujo a través de un aparato de electroporación para implementar moléculas a células sanguíneas vivientes de un paciente; las patentes de E. U. A. 6,241,701 y la 6,233,482 describen un método y aparato para el suministro de fármacos y genes mediado por electroporación. Más específicamente, describen un método y aparato para terapia con electroporación ("EPT") para tratar tumores tratados a través de una combinación de electroporación utilizando el aparato de la invención y un agente q uimioterapéutico causando regresión de tumores in vivo; la patente de E. U. A. 6,216,034 describe un método para programar un arreglo de electrodos de aguja para terapia de electroporación de tejidos; la patente de E. U. A. 6,208,893 describe un aparato de electroporación con una plantilla de electrodo conectiva; la patente de E. U. A. 6,192,270 describe un ensamble de electrodo para un aparato y un método de suministro molecular de trans-superficie; la patente de E. U. A. 6,181,964 describe un aparato y método mínimamente invasivos para la electroporacion de fármacos y genes a tejidos. La utilización de terapia de electroporacion ("EPT") como se describe en la invención, los tumores tratados a través de una combinación de electroporacion utilizando el aparato de la invención y un agente q uimioterapéutico ocasionaron la regresión de tumores in vivo; la patente de E. U. A. 6,150,148 describe un aparato de electroporacion para el control de temperatura durante el procedimiento, generando y aplicando un campo eléctrico de acuerdo con un esquema de perfil de pulsación y temperatura especificado por el usuario; la patente de E. U. A. 6,120,493 describe un método para la introducción de agentes terapéuticos utilizando un aparato de electroporacion de campo eléctrico; la patente de E. U. A. 6,096,020 describe un método de electroporacion y un aparato para generar y aplicar un campo eléctrico de acuerdo con un esquema de pulsación especificado por el usuario; la patente de E. U. A. 6,068,650 describe un método para aplicar selectivamente configuraciones de arreglos de aguja para la terapia de electroporacion in vivo; y la patente de E. U. A. 5,702,359 describe un aparato de electrodos para la aplicación de electroporacion a una porción del cuerpo de un paciente con un elemento de percepción para percibir una distancia entre los electrodos y generar una señal de distancia que es proporcional a la distancia entre dichos electrodos, y medios que responden a dicha señal de distancia para aplicar pulsos de una señal eléctrica de alta amplitud a los electrodos proporcional a la distancia entre dichos electrodos. Todas estas patentes citadas se incorporan aquí por referencia. Las descripciones de patente antes mencionadas junto con muchas otras describen aparatos de electroporacion y métodos para uso utilizando un voltaje predeterminado entre los electrodos. Ya que la impedancia entre electrodos que están embebidos en un tejido pueden variar de caso a caso, o de tejido a tejido, un voltaje predeterminado no produce una corriente predeterminada. De esta manera, la técnica anterior no proporciona un medio para delinear la exacta dosis de corriente a la cual se exponen las células y limita la utilidad de la técnica de electroporacion. Por esta razón, los aparatos de electroporacion con encionales generan tremendas cantidades de calor en tejidos que pueden fácilmente aniquilar células. Por ejemplo, un pulso de 50 ms electrónico típico con una corriente promedio de 5 amperes a través de una impedancia de carga típica de 25 ohmios teóricamente puede elevar la temperatura en el tejido 7.5°C, lo cual es suficiente para aniquilar las células. En contraste, la disipación de energía se reduce en un sistema de corriente constante y evita el calentamiento de un tejido, lo cual reduce el daño al tejido y contribuye a todo el éxito del procedimiento. Las dificultades presentes en los electrodos de la técnica anterior se basan del hecho de que la energía de pulso está concentrada en el centro de la disposición, el punto en donde el material que va ha ser transfectado queda depositado. Como resultado, la distribución espacial de suministro de energía asume un carácter no muy uniforme. Por lo tanto, solamente una fracción de las células en el volumen abarcado por el ensamble de electrodo es electroporada. De esta manera, existe la necesidad de superar los problemas de la técnica anterior proporcionando un medio para efectivamente controlar la dosis de electricidad suministrada a las células en el espacio entre electrodos controlando precisamente el flujo iónico que choca sobre los conductos en las membranas de la célula.

COMPENDIO DE LA INVENCION Un objeto de esta invención es proporcionar un sistema de electrodo para la electroporación que facilita el suministro de energía eléctrica tejidos en una forma que segura que la dosis de energía suministrada yace consistentemente entre los límites superior e inferior, proporcionando así eficiencias incrementadas de electroporación. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un sistema de electrodo para la electroporación que tiene una configuración de electrodos de pasador, por lo que el pulso de electroporación es dirigido entre dos o más electrodos, de manera que la línea directa entre cualquiera de los dos electrodos no pasa a través del centro de la macromolécula inyectada. Esto es para reducir al mínimo el número de células que están energizadas y de esta manera no electroporadas, y el número de células que están sobre energizadas y de esta manera destruidas, mientras que al mismo tiempo se incrementa al máximo el número de células que yacen entre estos extremos, las cuales están adecuadamente energizadas y de esta manera electroporadas. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un pequeño portador de dosis unitaria sellado, el cual acepta un seguro estándar u otra configuración geométrica de una jeringa u otro dispositivo de inyección adecuado en el extremo de entrada del portador. El portador además acepta un seguro estándar u otra configuración geométrica de una aguja hipodérmica u otro introductor adecuado sobre el extremo de salida del portador. El portador después puede ser unido a una jeringa conteniendo salina u- otro líquido de perfusión adecuado y a una aguja en su otro extremo y la salida puede ser utilizada para lavar la molécula en exceso en el recipiente hacia el tejido viviente. Otro objeto de la presente invención es proporcionan un sistema de electrodo para la electroporación, teniendo una distribución de energía de pulso uniforme. Una modalidad de la presente invención se refiere a un sistema de electrodo modular para facilitar la introducción de una macromolécula a células de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta. El sistema de electrodo modular comprende una pluralidad de electrodos de aguja; una aguja hipodérmica; un conector eléctrico que proporciona un enlace conductor a partir de un controlador de pulso de corriente constante programable hacia la pluralidad de electrodos de aguja; y una fuente de energía de corriente alterna o corriente directa. La pluralidad de electrodos de aguja está montada sobre una estructura de soporte con una configuración para penetrar el tejido seleccionado. En una modalidad preferida, la macromolécula es inyectada al tejido seleccionado con una jeringa. En conjunto la pluralidad de electrodos de aguja y la estructura de soporte forman un ensamble de electrodo de aguja que puede ser montado sobre un mango no conductor. El mango aloja un conector eléctrico del ensamble de electrodo de aguja a un subsistema de generador de pulso de corriente constante. El mango está diseñado para proporcionar a un usuario un medio fácil para implantar el ensamble de electrodo de aguja en un tejido seleccionado. La utilización, del ensamble de electrodo de aguja desechable, un cartucho de inyección de macromolécula de dosis individual con aguja, y montajes de rápida liberación sobre el mango, permiten que el usuario rápidamente una y separe el ensamble de electrodo de aguja. El subsistema de generador de pulso de corriente constante proporciona pulsos de corriente constante entre por lo menos dos electrodos del ensamble de electrodo de aguja. El subsistema de generador de pulso de corriente constante puede suministrar un pulso de corriente constante descentralizado a un área de un tejido, de manera que la electroporación traslapa puntos que no se desarrollan. Además, la utilización de un pulso de corriente constante tiene varias ventajas con respecto a la técnica anterior, una ventaja es el calor reducido y la muerte subsecuente del tejido electroporado. Una modalidad adicional de la presente invención permite que todo el sistema de electrodo modular sea portátil y se opere a través de un paquete de baterías. Otra modalidad de la presente invención es un método para facilitar el transporte de una macromolécula a células de un tejido seleccionado en el cuerpo o planta. En resumen. Un operador puede sujetar la pluralidad de electrodos de aguja que está montada sobre una estructura de soporte y firmemente insertarla en el tejido seleccionado en un cuerpo o planta. Las macromoléculas después son suministradas a través de la aguja de inyección al tejido seleccionado. El controlador de pulso de corriente constante programable es activado y el pulso eléctrico de corriente constante es aplicado a la pluralidad de electrodos de aguja. El pulso eléctrico de corriente constante aplicado facilita la introducción de la macromolécula a la célula entre la pluralidad de electrodos. La muerte de célula debido al sobrecalentamiento de células se evita manteniendo la corriente constante por debajo de un valor crítico.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una disposición de electrodo de la técnica anterior utilizando 6 electrodos en tres pares opuestos. Además se ilustra un punto de traslape de electroporación centralizado individual, el cual es el punto central del patrón de asterisco ilustrado; La Figura 2 muestra una disposición de electrodo de la presente invención utilizando 5 electrodos. Además ilustra como una disposición de electrodo de aguja simétricamente dispuesta sin pares opuestos puede producir un patrón descentralizado durante un evento de electroporación en un área en donde ninguna electroporación congruente traslapa puntos desarrollados y como un área del patrón descentralizado se asemeja a un pentágono; La Figura 3 muestra una disposición de ensamble de electrodo con una ménsula de montaje de aguja, y guia de aguja deslizante; La Figura 4 muestra una representación de un ensamble de mango de conector eléctrico con una estructura de montaje para el ensamble de electrodo de aguja, y una jeringa. Esta figura también indica las conexiones eléctricas del circuito programable al ensamble de electrodo de aguja; La Figura 5 muestra un diagrama de bloque de un circuito de pulso de corriente constante programable en comunicación eléctrica con el ensamble de electrodo de aguja y una fuente de energía; La Figura 6 muestra un diagrama de flujo de los pasos lógicos responsables del comportamiento del controlador de pulso de corriente constante programable; La Figura 7 muestra el panel frontal de un prototipo de subsistema de generador de pulso de corriente constante programable, XEP-100; La Figura 8 muestra cómo un pulso de voltaje predeterminado ocasiona un incremento en la corriente que fluye a través de un tejido de músculo de porcino durante el pulso, en contraste a una fuente de corriente constante que en realidad mantiene una corriente constante a través de un tejido de músculo de porcino; La Figura 9 muestra el voltaje impuesto sobre electrodos en un medio conductor; La Figura 10 muestra dos pares de electrodos, colaterales, separados por una distancia 2L; La Figura 11 muestra una disposición de 3 electrodos, en donde la distancia L = k x n, y n es el número de electrodos y k es una constante de proporción; La Figura 12 muestra valores de SEAP en puercos inyectados con 5000 mcg de construcción de SP-SEAP en diferentes músculos esqueléticos; y La Figura 13 muestra valores de SEAP en puercos inyectados con 55 mcg de SP-SEAP en el músculo esternocraneal de puercos jóvenes.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS El término "corriente" como se utiliza aquí, se refiere al flujo o velocidad de flujo de carga eléctrica en un conductor o medio entre dos puntos que tienen una diferencia en potencial, generalmente expresado en amperes. El término "ampere" como se utiliza aquí, se refiere a la unidad estándar para medir la resistencia de una corriente eléctrica; la velocidad de flujo de carga en un conductor o medio de conducción de un culombio por segundo. El término "culombio" como se utiliza aquí, se refiere a la unidad de metro-kilogramo-segundo de carga eléctrica igual en magnitud a la carga de 6.28 x 1018 electrones; carga transportada a través de un conductor a través de una corriente de un amperio que fluye durante un segundo. El término "voltaje" como- se utiliza aquí, se refiere a la fuerza electromotriz, o diferencia en potencial eléctrico, expresado en voltios, los cuales son las unidades prácticas de la fuerza electromotriz o diferencia en potencial entre dos puntos en un campo eléctrico que requiere de un joule de trabajo para mover una carga positiva de un culombio desde el punto del potencial más bajo al punto de potencial más alto. El término "energía" como se utiliza aquí, se refiere a una fuente de fuerza o energía física o mecánica; fuerza o energía que está en, o puede ser colocada en trabajo, "energía de agua de energía eléctrica". El término "impedancia" como se utiliza aquí, se refiere a la oposición total ofrecida por un circuito eléctrico para el flujo de una corriente alterna de una frecuencia individual; es una combinación de resistencia y reactancia y se mide en ohmios.

El término "campo" como se utiliza aquí, se refiere a la cantidad física especificada en puntos a través de una región de espacio. El término "mecanismo de rápida liberación" como se utiliza aquí, se refiere a cualquier mecanismo conector que permita que la pluralidad de electrodos de aguja sea sujetada con seguridad y liberada rápidamente del subsistema de generador de pulso de corriente constante. Cuando los electrodos de aguja se sujetan con seguridad, el mecanismo de rápida liberación también mantiene una comunicación eléctrica con el subsistema de generador de porción de corriente constante. Muchos diferentes tipos de mecanismos de liberación rápida son bien conocidos en la técnica de ingeniería. El término "amplitud" como se utiliza aquí, se refiere a la escala extrema de una cantidad de fluctuación, como una corriente alterna o la oscilación de un péndulo, generalmente medido a partir del promedio o de la media hacia el extremo. Es la calidad de ser amplia o la cantidad o grado al cual una cosa se extiende. El término "frecuencia" como se utiliza aquí, se refiere al número de oscilaciones periódicas, vibraciones u ondas por unidad de tiempo; usualmente se expresa en hertzios. El término "macromolécula" como se utiliza aquí, se refiere a secuencias de ácido nucleico, proteínas, lipidos, microburbujas (por ejemplo, vesículas cargadas con fármaco), y productos farmacéuticos . La presente invención se refiere a un sistema de electrodo modular para facilitar la introducción de una macromolécula a células de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta. El sistema de electrodo modular comprende una pluralidad de electrodos de aguja; una aguja; un conector eléctrico que proporciona un enlace conductor de un controlador de pulso de corriente constante programable a la pluralidad de electrodos de aguja; y una fuente de energía, ya sea de corriente alterna ("AC") o corriente directa ("DC"). En una modalidad preferida de la presente invención, un operador puede sujetar la pluralidad de electrodos de aguja que está montada sobre una estructura de soporte y firmemente insertarla en el tejido seleccionado en un cuerpo o planta. Las macromolécu las después son suministradas a través de la aguja hacia el tejido seleccionado. El controlador de pulso de corriente constante programable es activado y se aplica un pulso eléctrico de corriente constante a la pluralidad de electrodos de aguja. El pulso eléctrico de. corriente constante aplicado facilita la introducción de la macromolécula a la célula entre la pluralidad de electrodos. La muerte de célula debido al sobrecalentamiento de las células es evitada utilizando un medidor de impedancia desarrollado en el controlador de pulso de corriente constante programable. A medida que la impedancia se eleva en el tejido seleccionado durante un pulso de corriente constante, la energía es reducida por consiguiente para mantener una corriente constante, y para evitar la muerte de células debido al sobrecalentamiento. De esta manera, la utilización de un pulso de corriente constante tiene varias ventajas con respecto a la técnica anterior. El fenómeno subyacente de electroporación se cree que es igual en todos los casos, pero el exacto mecanismo responsable de los efectos observados no ha sido determinado. Aunque no se desea que esté ligado por teoría, la total manifestación , del efecto electroporativo es que las membranas de célula se hacen pasajeramente permeables a moléculas grandes, después de que las células han sido expuestas a pulsos eléctricos. Existen conductos a través de paredes celulares, los cuales bajo circunstancias normales, mantienen un potencial de transmembrana de descanso de aproximadamente 90 mV permitiendo una migración iónica bidireccional. Aunque no se desea que esté ligado por teoría, la electroporación hace uso de las mismas estructuras, forzando a un flujo iónico algo a través de estas estructuras y abriendo o agrandando los conductos. En la técnica anterior, se colocan electrodos metálicos en contacto con los tejidos y se les imponen voltajes predeterminados, proporcionales a la distancia entre los electrodos. Los protocolos utilizados para la electroporación son definidos en términos de las intensidades de campo resultantes, de acuerdo con la fórmula E=V/d, en donde ( " E" ) es el campo, ("V") es el voltaje en puesto, y ("d") es la distancia entre los electrodos. La intensidad de campo eléctrico E ha sido un valor muy importante en la técnica anterior cuando se formulan protocolos de electroporación para el suministro de un fármaco, o macromolécula a la célula del sujeto. Por consiguiente, es posible calcular cualquier intensidad de campo eléctrico para una variedad de protocolos aplicando un pulso de voltaje predeterminado que es proporcional a la distancia entre electrodos. Sin embargo, una manifestación es que un campo eléctrico puede ser generado en un tejido con electrodos aislados (es decir, el flujo de iones no es necesario para crear un campo eléctrico). Aunque no se desea que esté ligado por teoría, es la corriente que es necesaria para la electroporación exitosa no el campo eléctrico per se. Durante la electroporación, el calor producido es el producto de la impedancia entre electrodos, el cuadrado de la corriente, y la duración del pulso. El calor es producido durante la electroporación en tejidos y puede ser derivado como el producto de la corriente entre electrodos, voltaje y duración de pulso. Los protocolos actualmente descritos para la electroporación son definidos en términos de las intensidades de campo resultantes £, las cuales dependen de pulsos de voltaje cortos de corriente desconocida. Por consiguiente, la resistencia o calor generado en un tejido no puede ser determinado, lo cual conduce a un éxito variado con diferentes protocolos de electroporación de voltaje pulsado con voltajes predeterminado. La habilidad de limitar el calentamiento de células a través de los electrodos, puede incrementar la efectividad de cualquier protocolo de pulsación de voltaje de electroporación dado. Por ejemplo, la técnica anterior enseña la utilización de una disposición de 6 electrodos de aguja utilizando un pulso de voltaje predeterminado a través de pares de electrodo opuestos. Esta situación estable un patrón centralizado durante un evento de electroporación en un área en donde se desarrollan puntos de traslape congruentes y de intersección, y puede ser visualizado como un patrón de asterisco como se muestra en la Figura 1. El calentamiento excesivo de las células y tejido a lo largo de la trayectoria de electroporación aniquilará las células, y limitará la efectividad del protocolo. Sin embargo, los electrodos de aguja simétricamente dispuestos sin pares opuestos, pueden producir un patrón descentralizado durante un evento de electroporación en un área en donde no se pueden desarrollar puntos de traslape de electroporación congruentes. Un ejemplo de dicha simetría se muestra en la Figura 2, que muestra el área de patrón descentralizado de la electroporación que se asemeja a un pentágono. El control de flujo de corriente entre electrodos permite determinar el calentamiento relativo de las células. De esta manera, es la corriente la que determina la efectividad subsecuente de cualquier protocolo de pulsación dado, y no el voltaje a través de los electrodos. Los voltajes predeterminados no producen corrientes predeterminadas, y la técnica anterior no proporciona un medio para determinar la dosis exacta de corriente, lo cual limita la utilidad de la técnica. De esta manera, el control del mantenimiento de la corriente en el tejido entre dos electrodos bajo un umbral permitirá variar las condiciones de pulso, reducir el calentamiento de la célula, crear menos muerte de célula, e incorporar moléculas a células en forma más eficiente cuando se compara con pulsos de voltaje predeterminados. Una modalidad de la presente invención para superar el problema anterior proporcionando un medio para controlar efectivamente la dosis de electricidad suministrada a las células en el espacio entre electrodos controlando precisamente el flujo iónico que choca sobre los conductos en las membranas de célula. De esta manera, la dosis precisa de electricidad a los tejidos puede ser calculada como el producto del nivel de corriente, la longitud del pulso y el número de pulsos suministrados. Con el fin de implementar dichos sistema de corriente constante, se debe considerar un aparato de electrodo (como se muestra en las Figuras 3 y 4) conectado a un circuito especialmente diseñado (como se muestra en la Figura 5). Un objeto de la presente invención es proporcionar un medio para suministrar la corriente de electroporación a un volumen de tejido a lo largo de una pluralidad de trayectorias sin ocasionar la concentración excesiva de corriente acumulada en cualquier ubicación, evitando así la muerte de célula por el sobrecalentamiento del tejido. Por ejemplo, el suministro de energía máximo de un pulso particular podría ocurrir a lo largo de una línea que conecta dos electrodos. La técnica anterior enseña que los electrodos están presentes en pares y que los pulsos de voltaje son suministrados a los electrodos en pares de polaridad opuesta. Por consiguiente, el suministro de energía máxima de un pulso particular podría ocurrir a lo largo de una línea que conecta dos electrodos. Un ejemplo de la trayectoria de suministro de energía en un electrodo de la técnica anterior, que utiliza tres pares de electrodos radiales con un electrodo central, se describe anteriormente y es como de muestra en la Figura 1. Una distribución de cruces de energía en el punto central de los electrodos puede conducir al calentamiento o no necesario y la supervivencia reducida de las células. Los electrodos de una modalidad de la presente invención están dispuestos en una disposición simétrica y radial, pero a diferencia de la técnica anterior, los electrodos están enumerados en forma impar, y no en pares opuestos (Figura 2). El suministro de un pulso eléctrico a cualquiera de los dos electrodos a partir de un generador de pulso eléctrico da como resultado un patrón que mejor se describe como un polígono. El rastreo de este patrón podría dar como resultado una estrella de 5 puntos con un pentágono de pulsos eléctricos rodeando el centro de la disposición en el tejido en donde la concentración de moléculas que serán transfectadas es mayor. Aunque no se desea que esté ligado por teoría, no es el número impar de electrodos, per se, el que hace la diferencia, sino que es la dirección de las trayectorias de corriente. Con la configuración de la técnica anterior, todos los pulsos generan una corriente que pasa a través del centro del ensamble. La dosis acumulada, es decir, el efecto de calentamiento, por lo tanto, se concentra en el centro, con la dosis periférica cayendo rápidamente. Con la disposición de "estrella de 5 puntos", la dosis es extendida más uniformemente, a través de un volumen más grande. Por ejemplo, si los electrodos están dispuestos en una disposición de 5 electrodos, los pulsos pueden ser secuencialmente aplicados a electrodos 1 y 3, después 3 y 5, después 5 y 2, después 2 y 4, después 4 y 1. Sin embargo, ya que el tejido entre los electrodos es un conductor de volumen, existe cierta intensidad de corriente a lo largo de las líneas paralelas, debilitándose a medida que la distancia desde la línea central se incrementa. El efecto acumulativo de una secuencia de pulsos da como resultado una distribución más uniforme de la energía suministrada a los tejidos, incrementando la probabilidad de que las células que hayan sido electoporadas en realidad sobrevivan al procedimiento. Haciendo referencia a la Figura 3, se ilustra un ensamble de electrodo de aguja de acuerdo con una modalidad de la invención. El ensamble de electrodo comprende una pluralidad de electrodos de aguja 3, que están soportados por una ménsula de montaje para los electrodos de aguja 1, y una guía de aguja deslizante 6. En el centro de la disposición circular de los electrodos de aguja está una jeringa 2 para inyectar macromoléculas al tejido y no está eléctricamente conectada al controlador de pulso de corriente programable 5. Cada electrodo de aguja está eléctricamente conectado a 4 al controlador de pulso de corriente programable 5. Una vez que todos los electrodos de aguja son ajustados a una profundidad de penetración apropiada para un tejido particular, la ménsula de montaje es agarrada y los electrodos de aguja son insertados en el tejido apropiado. Para evitar que los electrodos de aguja se flexionen a medida que el ensamble es comprimido en el tejido, se utiliza una guía de aguja deslizante. Los electrodos de aguja 1 están en comunicación eléctrica con el controlador de pulso de corriente programable 5. Una cantidad adecuada de macromoléculas después es suministrada el tejido en el centro de la disposición de electrodo de aguja a través de la cánula 2. En la técnica se conoce que la naturaleza del pulso de voltaje que será generado se determina a través de la naturaleza del tejido, el tamaño del tejido seleccionado, y la distancia entre electrodos. Es deseable que el pulso de voltaje sea lo más homogéneo posible y de amplitud correcta. Una resistencia excesiva de campo da como resultado la lisis de células, mientras que una baja resistencia de campo da como resultado una eficacia reducida de electroporación. Las invenciones de la técnica anterior utilizan la distancia entre electrodos para calcular la resistencia de campo eléctrico y pulsos de voltaje predeterminados para la electroporación. Esta confianza en saber la distancia entre electrodos es una limitación para el diseño de los electrodos. Ya que el controlador de pulso de corriente programable determinará la impedancia en un volumen de tejido entre dos electrodos, la distancia entre electrodos no es un factor crítico para determinar el pulso de corriente eléctrico apropiado. Por lo tanto, una modalidad alternativa del diseño de disposición de electrodo de aguja podría ser aquella que no es simétrica. Además, un experto en la técnica puede imaginar cualquier número de disposiciones de electrodo de aguja simétricas y no simétricas adecuadas que no se desvían del espíritu y alcance de la invención. La profundidad de cada electrodo individual dentro de una disposición y en el tejido deseado puede ser variada con resultados comparables. Además, se pueden agregar múltiples sitios de inyección para las macromoléculas a la disposición de electrodo de aguja. Los ensambles de electrodo de aguja, como se describió anteriormente, permiten la colocación in vivo de electrodos en o adyacente a tumores sin la necesidad de determinar la distancia entre electrodos con el propósito de calcular el campo eléctrico o pulsos de voltaje. De esta manera, otra modalidad de la presente invención es electroquimioterapia simplificada. La resistencia de corriente, la longitud de pulso y el número de pulsos suministrados pueden ser determinados por el operador y no varían con las características de diferentes tejidos o variaciones de la impedancia del electrodo de caso a caso. De esta manera, con respecto a la capacidad de repetición inherente del sistema de corriente constante, se pueden desarrollar protocolos efectivos para la electroporación. El método también proporciona un medio simple para determinar la elevación de temperatura de los tejidos expuestos a los pulsos. El producto de la impedancia entre electrodos medida, el cuadrado de la corriente y la duración de pulso acumulado es una medida de la energía total suministrada. Esta cantidad puede ser convertida a grados Celsius, cuando el volumen de los tejidos abarcados por los electrodos y el calor específico de los tejidos sean conocidos. Por ejemplo, el incremento en la temperatura del tejido ("T", Celsius) es la resistencia ("R", ohmios), corriente ("I", amperes), longitud de pulso ("t", segundos) y el factor de conversión entre joules y calorías ("K"). T = RI2tK. En el momento de la electroporación, la corriente se incrementa en un sistema de la técnica anterior, en donde un voltaje predeterminado ha sido impuesto sobre los electrodos, con el hecho de que la permeabilidad incrementada de células reduce la impedancia entre electrodos. Esto puede conducir a un incremente excesivo de la temperatura, dando como resultado la muerte de células. Por ejemplo, al utilizar valores comunes para aparatos de electroporación convencionales, y la suposición de que el volumen encerrado por los electrodos es un centímetro cúbico y el calor específico de los tejidos está cerca de la unidad, el incremento de temperatura con respecto a un pulso de 50 mS con una corriente promedio de 5 amperes a través de una impedancia de carga típica de 25 ohmios es de aproximadamente 7.5°C. Esto señala la necesidad de insertar un retrazo adecuado entre pulsos sucesivos, para permitir que el sistema circulatorio de sujetos remueva suficiente calor para que el incremento de temperatura acumulativa no de cómo resultado la destrucción de los tejidos que están siendo electroporados. La ventaja de una corriente constante es que se puede evitar obtener una amplitud a la cual las células se destruyan. En un sistema de voltaje predeterminado, la corriente puede lograr una intensidad destructiva, y el operador puede no prevenir que suceda esto. En un sistema de corriente constante, la corriente es preestablecida bajo un nivel de umbral en donde ocurre la muerte de célula. La determinación exacta de la corriente depende de la configuración del electrodo, y debe ser determinada experimentalmente. Sin embargo, una vez que se ha determinado el nivel apropiado, se mide la supervivencia de células, de caso a caso. Se consideró un circuito especialmente diseñado, y como se ilustra en la Figura 5, y como se describe más adelante. Aunque los bloques de construcción de dicho circuito pueden ser implementados por tecnología conocida por algún experto en la técnica de electrónica, el diseño de bloque de la Figura 5 requerido para suministrar una corriente constante a un aparato de electroporación requiere de saber como afectan las corrientes eléctricas en células vivientes. En la Figura 5, el ensamble de electrodo 22 está conectado al conmutador selector 26, el cual conecta los electrodos al medidor de ohmios 28 en cualquier secuencia, según dirigido por el controlador 46. El conmutador 26 también puede conectar los electrodos al conmutador de corriente 32, el cual suministra pulsos de corriente a los electrodos a partir de la fuente de corriente constante 42. El voltaje requerido para operar la fuente de corriente constante 42 es generado por el suministro de alto voltaje 48, y el voltaje requerido para operar el controlador es generado por el suministro de bajo voltaje 24. La energía que se está suministrando a ambos suministros es a través de la batería 52. Los dispositivos de entrada 34, 36 y 38 fijados por el usuario proporcionan medios para que el usuario especifique el nivel de corriente, la longitud del pulso y la cuenta de pulso, respectivamente. El botón HABILITAR 56 inicia la operación del dispositivo dirigiendo al controlador para que mida la impedancia entre electrodos, cuando los electrodos están in situ, activando un circuito de armado, el cual permite que comience la pulsación cuando el botón de INICIO es oprimido. La actividad de pulsación es indicada por la iluminación de LED de pulsación 64 y la activación sincrónica de la alarma audible 66. El estado de HABILITADO o estado de PULSACION puede ser interrumpido en cualquier momento oprimiendo el botón, de RESTABLECER 60. Esta acción desactiva la pulsación, extingue a los LEDs 64, 62, 54 y a la alarma audible 66 y restablece el controlador 46 a un estado inicial. Si el estado de PULSACION no es interrumpido, el controlador 46 dirige la fuente de corriente constante 42, y conmutador de corriente 32 para suministrar pulsos de corriente a los electrodos 22 de una intensidad, duración y cuenta según determinado por las determinaciones de los dispositivos de entrada 46, 38 y 34. Los bloques de construcción en la Figura 5 pueden ser implementados por la tecnología de la técnica anterior, conocida por cualquier experto en la técnica de electrónica. Por ejemplo, el controlador 46 puede comprender un microprocesador, un microcontrolador o circuitos integrados discretos. Similarmente, el conmutador selector 26 y el conmutador de corriente 37 pueden comprender conmutadores electromecánicos o conmutadores semiconductores. La fuente de corriente constante 42 puede comprender componentes discretos o un Circuito Integrado Específico de Aplicación fuera de repisa (ASIC). Una marca caída con impedancia de tejido ocurre después del pulso de electroporación, que requiere que la corriente sea incrementada. Se considera un número de variables para lograr el pulso de corriente deseado para el circuito. Por ejemplo, los suministros de energía 24 y 42 pueden utilizar tecnología lineal o de conmutación. La batería 52 puede utilizar dispositivos de entrada de tecnología de gel-célula o ión de litio 34, 36 y 38, que pueden comprender potenciómetros o conmutadores digitales, que se pueden leer por el controlador 46. La invención requiere de suministros de energía que pueden suministrar una escala de aproximadamente 0.005 kV a aproximadamente 1 kV, dependiendo de lo que se necesite. El ensamble de electrodo 22 puede comprender una pluralidad de electrodos de aguja adaptada para ser insertada en tejidos, electrodos metálicos, o no metálicos diseñados para hacer contacto galvánico con la piel, o electrodos adaptados para ser insertados en recipientes que llevan el material que será tratado. La Figura 6 muestra la secuencia que la entrada de operador es procesada por el controlador. Otras secuencias y parámetros predeterminados, tales como el intervalo de tiempo entre los pulsos, pueden ser ¡mplementados dentro del alcance de la presente invención.

EJEMPLO 1 Especificaciones de Prototipo e Instrucciones de Operación Una modalidad de la presente invención es el prototipo de aparato de electroporación modelo XEP-100. Tiene una energía de entrada de 117 voltios y un voltaje de salida que se puede seleccionar de 100 a 200 voltios con un conmutador de panel frontal, y una exactitud de voltaje de más o menos ("+/-") 2%. La corriente de salida para este dispositivo es de 8 amperes a una carga de 25 ohmios. La fusión de corriente de salida está a 15 amperes más bajos. La frecuencia de pulsación es de 1 Hz, con la longitud de pulso fijada a 50 mS. Una corriente de fuga máxima de 8 µ? debe evitar una exposición accidental fatal potencial. La configuración de pulso es de 6 pulsos secuenciales de polaridad alterna. El prototipo tiene las dimensiones de 15 x 30.5 x 34 cm, con un peso de 6.2 kg. Todo el dispositivo está encerrado en una caja hermética al agua resistente al choque. El prototipo XEP-100 para un sistema de electroporación modular utilizado para facilitar la introducción de una macromolécula a células de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta ha sido construido y un protocolo para la operación de trabajo del prototipo se describe a continuación. Inicialmente, un ensamble de electrodo de aguja se conecta a un subsistema de generador de pulso de corriente constante, Figura 7. El ensamble de electrodo de aguja (como se muestra en la Figura 3) está adaptado para suministrar las macromoléculas a través de una aguja hipodérmica, y suministrar un pulso eléctrico de corriente constante a través de una pluralidad de electrodos de aguja al tejido seleccionado. Un conector eléctrico (Figura 4) que proporciona un enlace conductor forma el controlador de pulso (Figura 7) hacia los electrodos de aguja que se construye como un mango y está diseñado para montar fácilmente el ensamble de electrodo de aguja. Una modalidad de la invención presenta a un operador ser humano sujetando el mango y firmemente insertando el ensamble de electrodo de aguja montado en el tejido seleccionado del sujeto. Las macromoléculas después son suministradas a través de la guja hipodérmica hacia el tejido seleccionado de un sujeto y la activación del controlador de pulso de corriente programable distribuirá un pulso eléctrico de corriente constante a la pluralidad de electrodos de aguja. El pulso eléctrico de corriente constante es un evento de electroporación descentralizado que ocurre en un área en donde no se desarrollan puntos de traslape de electroporación congruente, que permite que la macromolécula sea insertada en la célula del sujeto sin sobrecalentar y dañar la célula o tejido, como se describió anteriormente en las Figuras 1 y 2. Como se muestra en la Figura 7, el inicio del evento de electroporación comienza insertando el ensamble de electrodo de aguja y las macromoléculas deseadas a un tejido de músculo de un sujeto. El Conmutador de Selección de Voltaje (1) en el prototipo XEP-100 se fija al voltaje deseado, ya sea 100 o 200 V. Después, el conmutador de energía para el prototipo de XEP-100 es encendido, y la luz blanca del LED (11) confirmará la energía. El operador necesitará esperar 5 segundos para permitir que los circuitos electrónicas se estabilicen. Durante este intervalo, el botón HABILITAR (1) no está operando. Cuando el operador ya esté listo para utilizar el instrumento: 1) Oprime el botón HABILITAR (1). La luz naranja del LED (8) se encenderá para indicar que la pulsación puede comenzar. 2) Oprime el botón INICIO (2) para iniciar la pulsación. Una luz azul de LED marca cada pulso. Después de 6 pulsos, tanto la luz de color naranja del LED "HABILITADO" y la luz azul del LED de "PULSACION" se extinguen. El procedimiento puede ser interrumpido en cualquier momento oprimiendo el botón de color rojo de RESTABLECER (0). Después de un restablecimiento, deben pasar 5 segundos antes de que se pueda reasumir la operación normal. Ya que los pulsos ocurren a intervalos de 1 segundo, el botón de INICIO puede ser mantenido oprimido siempre que un segundo permita que la pulsación sea sincronizada con el reloj interno. Cuando el aparato de electroporación expulsado sin una carga, o- cuando se rompe un pasador de electrodo, se pueden presentar picos de voltaje anormalmente altos que ocasionan que el contador de pulso haga cuentas erronéas. Esto puede ser remediado oprimiendo el botón de restablecer (0) antes de reasumir la operación normal. Esto incurre en un periodo de espera de 5 segundos antes de que la unidad pueda ser habilitada de nuevo. Un aparato de electroporación es un dispositivo inherentemente peligroso, y se debe ejercer una extrema precaución cuando se utiliza. Existen peligros particulares que se les debe proporcionar una atención específica. Por ejemplo, están presentes altos voltajes en los electrodos de aguja que pueden ocasionar severas quemaduras si ocurre un contacto accidental con la piel. Sin embargo, si el contacto con la piel ocurre, el movimiento involuntario del músculo ocasionado por el choque puede dar como resultado un daño adicional. Se pueden generar chispas eléctricas durante la operación normal del dispositivo, lo cual puede encender una atmósfera explosiva. Cuando el operador completa una trayectoria conductora entre los electrodos y la tierra, una "corriente de fuga" a la frecuencia de línea de energía que fluye a través del cuerpo. La magnitud de esta corriente está limitada por el diseño a 2 microamperes cuando la unidad es energizada a partir de una salida de energía propiamente conectada a tierra. Sin embargo, cuando la unidad se conecta a una salida con un pasador conectado a tierra en forma fallida, la corriente puede alcanzar 8 microamperes. Aunque estos valores están por abajo del umbral de 80 microamperes que puede inducir fibrilación ventricular, se debe tener mucho cuidado de no tocar una tabla de operación conectada a tierra cuando se utiliza el instrumento. Cuando permanecen sobre un piso conductor o suelo húmero, el operador debe usar zapatos o botas con suelas de hule. Además, si dos electrodos se tocan, o el ensamble de electrodo hace contacto con un objeto metálico cuando hay pulsación, la corriente excesiva puede fundir los electrodos y difundir el metal fundido, lo cual puede ocasionar severas quemaduras. Por lo tanto, se debe tener mucho cuidado para evitar tocar los electrodos con objetos metálicos.

EJEMPLO 2 Voltaje Predeterminado Contra Corriente Constante Con el fin de demostrar las ventajas entre la técnica anterior y la invención presente, se condujo un experimento de electroporación en un músculo de porcino. En un sistema de la técnica anterior, en donde impuso un voltaje predeterminado a los electrodos, la corriente se incrementa en el momento de la electroporación. Aunque no se desea que esté ligado por teoría, el incremento de corriente se debe a una permeabilidad incrementada de la célula que reduce la impedancia entre electrodos. En un ensayo, electrodos de aguja fueron embebidos en el músculo de porcino y se suministró un pulso de 50 mS al tejido de músculo, lo cual dio como resultado un incremento de aproximadamente 5 amperes en la corriente en el tejido de músculo de porcino (Figura 8A). Esto puede conducir a un incremento excesivo en la temperatura y dar como resultado la muerte de células. El incremento en temperatura puede ser calculado utilizando valores comunes para aparatos de electroporación de la técnica anterior convencionales, y asumiendo que el volumen encerrado por los electrodos en un 1 cm3 y el calor específico de los tejidos está cerca de la unidad, el incremento de la temperatura con respecto a un pulso de 50 mS con una corriente promedio de 5 amperes a través de una impedancia de carga típica de 25 ohmios es de aproximadamente 7.5°C. Esto señala la necesidad de insertar un retrazo adecuado entre pulsos sucesivos, para permitir que el sistema circulatorio de los sujetos remueva suficiente calor de manera que el incremento de temperatura acumulada no dará como resultado la destrucción de los tejidos que están siendo electroporados. En contraste, la ventaja de un sistema de corriente constante es que se puede evitar que la corriente obtenga una amplitud, a la cual las células se destruyan. Por ejemplo, un pulso de 50 mS en un sistema de corriente constante da como resultado ningún incremento neto en amperes en el músculo de porcino (Figura 8B). Por consiguiente, no existe ningún incremento neto en calor, lo cual asegura la supervivencia celular. La pulsación no puede alterar la corriente ya que la corriente es preestablecida a un nivel en donde no ocurre la muerte de células. Los ejemplos anteriores muestran la diferencia en flujo de corriente a través de un tejido de músculo de porcino para un pulso de voltaje predeterminado y un pulso de corriente constante. La Figura 8A demuestra que la corriente cambia en el tejido de músculo a medida que un pulso de voltaje predeterminado se hace pasar a través de un tejido de músculo de porcino. En contraste, la Figura 8B demuestra que una corriente constante en realidad es mantenida durante un pulso de un pulso de corriente constante generado por el sistema de corriente constante de la presente invención. De esta manera, la presente invención mantiene una corriente constante a través de tejidos y la técnica anterior no. Además, se realizaron experimentos similares en tejido de músculo de bovino y una muestra de solución salina. En cada experimento, todos los resultados mostraron las mismas características. Por lo tanto, la corriente no se ve altera a medida que pasa de más a menos en un tejido seleccionado. La corriente atraviesa cualquiera y todos los obstáculos provistos que la presión de voltaje por atrás de la corriente es lo suficientemente grande. Sin embargo, si la impedancia del electrodo se incrementa a un valor muy alto, como típicamente sucede cuando el tejido que rodea los electrodos se chamusca, entonces la fuente de corriente constante "estará fuera de voltaje", y la corriente se reducirá. Esto protegerá a los tejidos de cualquier daño adicional, y protegerá al aparato de electroporación de daño eléctrico. Consecuentemente, los electrodos de la presente invención pueden quedar en corto circuito (por ejemplo, como ocurre cuando dos o más electrodos se ponen en contacto simultáneamente con una tabla de operación de metálica) y no se presentará ningún daño.

Aunque la inyección de jeringa seguido por electroporación de corriente constante in vivo es el método preferido para suministrar las macromoléculas hacia las células del sujeto, se pueden contemplar otros métodos adecuados para el suministro de macromolécu la a un organelo, una célula, un tejido o un organismo, con uso de combinación con la presente invención. Virtualmente, cualquier método a través del cual una nueva molécula puede ser introducida a un organelo, una célula, un tejido o un organismo, como se describe aquí, o como puede ser conocido por algún experto en la técnica, puede ser utilizado en combinación con la presente invención. Dichos métodos ¡n vivo así como ex vivo Incluyen, pero no se limitan a, bombardeo de microproyectil (solicitudes de PCT Nos. WO 94/09699 y 95/06128; patentes de E. U. A. Nos. 5,610,042; 5,322,783, 5,563,055, 5,550,318, 5,538,877 y 5,538,880, y cada una incorporada aquí por referejncia); a través de agitación con fibras de carburo de silicio (Kaeppler y otros, 1990; patentes de E. U. A. Nos. 5,302,523 y 5,464,765, cada una incorporada aquí por referencia); a través de transformación mediada por Agrobacterium (patentes de E. U. A. Nos. 5,591,616 y 5,563,055, cada una incorporada aquí por referencia); a través de transformación de protoplastos mediada por PEG (patentes de E. U. A. Nos. 4,684,611 y 4,952,500, cada una incorporada aquí por referencia); a través de desecación/absorción de ADN mediada por inhibición, y cualquier combinación de dichos métodos utilizados junto con la electroporación de corriente constante.

Otra modalidad de la presente invención es realizar una electrofusión de vesículas cargadas con fármacos a un tejido específico en un sujeto. Las vesículas cargadas con fármacos son introducidas a un tejido específico en el centro de una pluralidad de electrodos de aguja, después se utiliza un pulso de corriente constante para crear una interrupción dieléctrica de una superficie de tejido específica formando el pasaje a través del cual los fármacos y los genes son transferidos desde las vesículas hacia el tejido. El pulso de corriente constante podría ser generado utilizando un controlador de pulso de corriente programable que transferirá el pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja. Este método reducirá al mínimo una impedancia entre los electrodos y evitará la muerte de célula debido al calentamiento. Este método también podría tener la ventaja de la electrofusión de microburbujas para transferir fármacos y genes a través del tejido de superficie y posiblemente hacia la corriente sanguínea y, si se desea, la electroporación subsecuente al tejido subyacente. Se debe entender que se pueden hacer numerosos cambios y modificaciones del mismo ensamble de electrodo sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las reivindicaciones. Por ejemplo, otra modalidad, la invención proporciona un método para suministrar una macromolécula a células que forman las paredes de baso sanguíneos o simplemente células en cultivo. Con modificaciones, la disposición de electrodo de aguja puede ser convertida a una disposición de electrodo de catéter que está conectada al mismo controlador de pulso de corriente programable y suministros de energía descritos aquí. El catéter puede ser colocado dentro de un vaso sanguíneo y después las macromoléculas pueden ser suministradas directamente a la pared del vaso utilizando protocolos de corriente constante descritos aquí, los cuales no sobrecalentaran o destruirán la pared del vaso sanguíneo. El pulso de corriente constante podría ser generado utilizando un controlador de pulso de corriente programable que transferirá el pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja. Este método ocasionará la muerte de células debido al calentamiento. Dicho aparato y método pueden ser un mecanismo excelente para dirigir y para un suministro más regulado de macromoléculas hacia la corriente sanguínea. El pulso de corriente constante generado por un controlador de pulso de corriente programable transfiere el pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja sin calentar los tejidos. Además se debe entender que el uso de cualquier forma de radiación electromagnética que sea capaz de la electroporación de células también puede generar calor. Un experto en la técnica apreciará la habilidad de modificar ligeramente al controlador de pulso de corriente programable a otras formas de radiación electromagnética utilizada para la electroporación, de manera que se reduce al mínimo el calentamiento de alta amplitud cuando se utiliza un circuito controlador como se describe en la presente y en la Figura 4. Por ejemplo, para introducir la electroporación de célula o fusión de célula, un generador de función de alta energía puede producir uno o más pulsos de radiofrecuencia de alta energía que pueden ser aplicados a través del par de electrodos. El pulso de radiofrecuencia puede ser utilizado ya que permite que la energía aplicada del campo contendrá más de un componente de Fourier y sea eficiente para inducir la electroporación o fusión de células, como se indica en la patente de E. U. A. 4,822,470, que se incorpora aquí por referencia. Sin embargo, el calentamiento de los tejidos puede dar como resultado, por lo tanto, la adaptación del sistema de controlador de pulso de corriente de la presente invención que pueda uno verificar la impedancia del tejido entre los electrodos de ajusfar la radiofrecuencia, por consiguiente, para evitar el calentamiento, del tejido entre los electrodos. Un ensamble de electro con una distribución de energía más uniforme es recomendado y puede lograrse como sigue: Cuando el voltaje es impuesto sobre electrodos en un medio conductor, como se muestra en la Figura 9, se encuentran las intensidades de corriente máximas en el punto que yacen sobre la línea que une los electrodos. Los puntos a una distancia L de la línea experimentan intensidades de corriente que son inversamente proporcionales a L. De esta forma, a alguna distancia L, la corriente en el punto B es la mitad de la intensidad en el punto A.

La adición de más electrodos al escenario presentado en la Figura 9 da como resultado un perfil de distribución de energía diferente. Por ejemplo, cuando dos pares de electrodos son colocados colateralmente y están separados por una distancia de 2 x L, la. energía resultante en el punto B es igual a aquella del punto A, como se muestra en la Figura 10. Esto es similar a lo que se utiliza para obtener un filtro eléctrico con una respuesta plana. Sintonizando al tresbolillo circuitos individuales con curvas de respuesta pico. El concepto puede ser extendido a cualquier número de electrodos. La Figura 11 muestra una disposición de 3 electrodos. La distancia L se selecciona de manera que la inmensidad de energía en el punto B es un tercio de aquella en el punto A. Después de 3 pulsos ( 1 a 2, 2 a 3, y 3 a 1 ), el punto B ha recibido una dosis acumulativa a igual a aquella del punto A. A medida que el número de electrodos en la disposición se incrementa, la distancia L necesaria para producir una distribución de energía uniforme se vuelve proporciona Imente más grande. L = k x n, en donde n es el número de electrodos, y k es una constante de proporción. De esta manera, al seleccionar un número mayor de electrodos, se puede abarcar un volumen mayor que tejido. El número óptimo de electrodos seleccionados puede depender del volumen del material que será transferido y que tan rápido es dispersado entre la inyección y la electroporación . Un aspecto de la presente invención es un sistema de electrodo modular para introducir macromoléculas en una o más células de un animal o planta. Los componentes del sistema incluyen una pluralidad de electrodos de aguja montados sobre una estructura de soporte con una configuración para penetrar el tejido seleccionado. En una modalidad preferida, la macromolécula es inyectada al tejido seleccionado con una jeringa. En conjunto, la pluralidad de electrodos de aguja y la estructura de soporte forman un ensamble de electro de aguja que puede ser montado sobre un mango. El mango también contiene un conector eléctrico del ensamble de electrodo de aguja a un subsistema de generador de pulso de corriente constante. El mango está diseñado para proporcionar a un usuario un medio fácil para ¡mplementar el ensamble de electrodo de aguja en el tejido seleccionado. La utilización del ensamble de aguja desechable y montajes por salto sobre el mango permite que el usuario rápidamente una y separe el ensamble de electrodo de aguja.

Otra modalidad de la presente invención es un método para introducir macromoléculas en una o más células de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta viviente, que utiliza el sistema de electrodo modular descrito aquí. En una modalidad preferida de esta invención, el sistema de electrodo modular y el método permiten que un operador sujete el mango del subsistema de generador de pulso de corriente constante, una el ensamble de electrodo de aguja, y firmemente inserte los electrodos de aguja en el tejido seleccionado. Las macromoléculas después son suministradas hacia el tejido seleccionado de un animal o planta. Se puede utilizar una jeringa con un cartucho de inyección de macromolécula, especialmente diseñado, para suministrar una concentración de dosis individual de macromoléculas pre-esterilizadas en un cuerpo o planta. En una modalidad preferida, este cartucho de inyección de macromolécula comprende una porción de contenedor plástico que contiene la concentración de dosis individual de macromoléculas pre-esterilizadas, y una aguja asilada hueca pre-esterilizada , extendiéndose desde la porción de contenedor de plástico que transportará los fluidos del interior del contenedor a través de la punta de la aguja hueca cuando la aguja es insertada en el cuerpo o planta. La activación del controlador de pulso de corriente programabie distribuirá un pulso eléctrico de corriente constante a la pluralidad de electrodos de aguja, de manera que ocurre un evento de electroporación descentralizada en un área en donde no se desarrollan puntos de traslape de electroporación congruentes. La permeabilidad de las células en el área de electroporación descentralizada se incrementa y la macromolécula es suministrada hacia la célula del sujeto sin sobrecalentar y dañar la célula o tejido. Otra modalidad de la presente invención es el aspecto portátil del subsistema de generador de pulso de corriente constante que permite la utilización de paquetes de batería para utilizarse en el campo en donde el acceso y el uso de un enchufe en una fuente de energía es peligroso o inconveniente.

EJEMPLO 3 Electroporación en Cerdos Diferentes músculos tienen diferente resistencia de tejido debido a la densidad de fibra de músculo diferencial, proteína de grasa y contenido de colágeno, distribución de la envoltura estructural y espesor. El nivel de expresión de plásmido inyectado depende de la resistencia del tejido. Si el músculo inyectado sufre un daño considerable, el nivel de expresión de plásmido cae. En el siguiente ejemplo, todos animales fueron inyectados utilizando el sistema de electroporación de disposición de 6 agujas/200 V/cm, 6 pulsos, de orientación variable. En la Figura 12 se muestran valores de fosfatasa alcalina embriónica secretada ("SEAP") en cerdos inyectado con 500 mgcg de construcción de promotor sintético-SEAP ("SP-SEAP") en diferentes músculos esqueléticos.

EJEMPLO 4 Electroporación en Cerdos Utilizando un Electrodo de Disposición de 5 y 6 agujas Se inyectaron 500 microgramos de SP-SEAP en el músculo externocraneal de cerdos jóvenes. La inyección fue seguida por electroporación utilizando ya sea el sistema de electroporación a base de voltaje de 6 agujas ("6N") (a diferentes puntos de tiempo después de la inyección) o el sistema de electroporacion de corriente constante de la presente invención, utilizando los electrodos de 5 agujas ("5N") (Figura 13). La condición utilizada para cada grupo individual fue listada. Se tomaron muestras de suero antes de la inyección y a 5 y 13 días después de la inyección. Se registraron los pesos en los mismos puntos de tiempo. La SEAP es inmunogénica en cerdos, y la expresión desapareció después de 7-10 días después de la inyección. Los resultados muestran que el sistema de electroporacion de corriente constante proporciona 3-8 del nivel de expresión del sistema de electroporacion a base de voltaje.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. - Un sistema de electrodo modular para facilitar la introducción de una macromolécula a una célula de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta, que comprende: a) una pluralidad de electrodos de aguja para penetrar el tejido seleccionado, la pluralidad de electrodos de aguja estando montada sobre una estructura de soporte y dispuesta en una relación separada, y b) un subsistema de generador de pulso de corriente constante en comunicación eléctrica con la pluralidad de electrodos de aguja para aplicar un pulso de corriente constante entre cualquier pluralidad de electrodos. 2. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el tejido seleccionado de un cuerpo comprende tejido de músculo. 3. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos de aguja contiene una guía de soporte aguja deslizante para ayudar a evitar que los electrodos de aguja se flexionen a medida que la pluralidad de electrodos de aguja penetra el tejido seleccionado. 4. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está construida a partir de un material que hará contacto galvánico con los tejidos. 5. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la pluralidad de electrodos de aguja es de materiales metálicos o no metálicos. 6. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta no simétricamente alrededor de un punto central. 7. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta simétricamente en una configuración circular. 8.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende además una aguja hipodérmica localizada en un área entre la pluralidad de electrodos de aguja con el propósito de inyectar macromoléculas. 9. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la configuración circular de la pluralidad de electrodos de aguja está simétricamente dispuesta sin pares opuestos. 10. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la pluralidad simétricamente dispuesta de electrodos de aguja sin pares opuestos puede producir un patrón descentralizado durante un evento de electroporación. 11. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 10, en donde ningún punto de traslape de electroporación congruente se desarrolla y un área del patrón descentralizado se asemeja a un polígono. 12 - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las macromoléculas son ácidos nucleicos, plásmidos, polinucleótidos, proteínas, péptidos, composiciones proteináceas, cadenas de aminoácido,' lípidos, miméticos, o farmacéuticos en un medio fluido. 13. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el subsistema de generador de pulso de corriente constante comprende: (a) un conector eléctrico que proporciona un enlace conductor a partir de un controlador de pulso a la pluralidad de electrodo de aguja; y (b) el controlador de pulso de corriente programable en comunicación eléctrica con una fuente de energía. 14. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el conector eléctrico comprende un mango diseñado con una estructura de montaje para sujetar la pluralidad de electrodos de aguja al mango. 15. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el mango contiene un material aislante eléctrico protector para proteger a un operador de un choque eléctrico. 16. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la estructura de montaje coloca la pluralidad de electrodos de aguja en una posición que permite que el mango sea utilizado como una herramienta de empuje para ayudar a la penetración de la pluralidad de electrodos de aguja al tejido seleccionado. 17. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la pluralidad de electrodos de aguja sujetada al montaje se libera a través de un mecanismo de rápida liberación. 18. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 14, en donde el mango contiene un interruptor que permite que el usuario inicie el pulso de corriente constante hacia el ensamble de electrodo de aguja. 19. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la fuente de energía proporciona energía tanto de alto voltaje como de bajo voltaje al controlador de pulso de corriente programable. 20.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la fuente de energía comprende una batería. 21.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 13, en donde el controlador de pulso de corriente programable comprende: (a) un mecanismo de conmutación para transferir un pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja y un circuito de controlador de pulso de corriente; (b) el circuito de controlador de pulso de corriente para aplicar un pulso de corriente constante de la fuente de energía al mecanismo de conmutación y mantener una corriente constante a través de la duración de un pulso cronometrado, y (c) un dispositivo de entrada para programar una secuencia lógica de instrucciones codificadas al circuito controlador de pulso de corriente. 22. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 21, en donde el dispositivo de entrada comprende: una entrada de nivel de corriente; una entrada de longitud de pulso; y una entrada de cuenta de pulso. 23. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 21, que comprende además un medidor de impedancia para transmitir la información de impedancia entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja y el circuito de controlador de pulso de corriente. 24. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 21, en donde el controlador de pulso de corriente programable genera un pulso de corriente constante en una trayectoria entre cualquiera de dos electrodos. 25. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 21, en donde el controlador de pulso de corriente programable genera uno o más pulsos de radiofrecuencia de alta energía que son aplicados en una trayectoria entre cualquiera de dos electrodos. 26. - Un sistema de electrodo modular para facilitar la introducción de una macromolécula a una célula de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta, que comprende: (a) una pluralidad de electrodos de aguja para penetrar el tejido seleccionado, la pluralidad de electrodos de aguja estando montada sobre una estructura de soporte y dispuesta en una relación separada, en donde una aguja hipodérmica se utiliza para el propósito de inyectar macromoléculas; (b) un conector eléctrico que proporciona un enlace conductor de un controlador de pulso a la pluralidad de electrodos de aguja; (c) un mecanismo de conmutación para transferir un pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja y un circuito de controlador de pulso de corriente; (d) el circuito de controlador de pulso de corriente para aplicar un pulso de corriente constante de la fuente de energía al mecanismo de conmutación y mantener una corriente constante a través de la duración del pulso cronometrado; y (e) un dispositivo de entrada para programar una secuencia lógica de instrucciones codificadas al circuito controlador de pulso de corriente. 27. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde el tejido seleccionado de un cuerpo comprende el tejido de músculo. 28. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta no simétricamente alrededor de un punto central. 29. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta simétricamente en una configuración circular. 30. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 29, en donde la configuración circular de la pluralidad de electrodos de aguja está simétricamente dispuesta sin pares opuestos. 31. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 30, en donde la pluralidad simétricamente dispuesta de electrodos de aguja sin pares opuestos puede producir un patrón descentralizado durante un evento de electroporación. 32. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 31, en donde ningún punto de traslape de electroporación congruente se desarrolla y un área del patrón descentralizado se asemeja a un polígono. 33. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde las macromoléculas son ácidos nucleicos, plásmidos, polinucleótidos, proteínas, péptidos, composiciones proteináceas, cadenas de aminoácido, lípidos, miméticos, o farmacéuticos en un medio fluido. 34.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde el conector eléctrico comprende un mango diseñado con una estructura de montaje para sujetar la pluralidad de electrodos de aguja al mango. 35.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 34, en donde la estructura de montaje coloca la pluralidad de electrodos de aguja en una posición que permite que el mango sea utilizado como una herramienta de empuje para ayudar a la penetración de la pluralidad de electrodos de aguja al tejido seleccionado. 36.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde el dispositivo de entrada comprende: una entrada de nivel de corriente; una entrada de longitud de pulso; y una entrada de cuenta de pulso. 37.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde los dispositivos de entrada que se determinan por parte del usuario comprenden: un nivel de corriente; una longitud de pulso; y una cuenta de pulso. 38. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, que comprende además un medidor de ohmios. 39. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 26, en donde el controlador de pulso de corriente programable genera un pulso de corriente constante en una trayectoria entre cualquiera de dos electrodos. 40.- El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 39, en donde el controlador de pulso de corriente programable genera uno o más pulsos de radio frecuencia de alta energía que son aplicados en una trayectoria entre cualquiera de dos electrodos. 41. - El sistema de electrodo modular de acuerdo con la reivindicación 28, en donde el suministro de energía comprende un paquete de baterías. 42. - Un cartucho de inyección de macromolécula para suministrar una concentración de dosis individual de macromoléculas pre-esterilizadas en un cuerpo o planta, que comprende: (a) una porción de contenedor de plástico que contiene la concentración de dosis individual de macromoléculas pre- esterilizadas, y (b) una aguja afilada hueca pre-esterilizada que se extiende desde la porción de contenedor de plástico que transportará los fluidos desde el interior del contenedor a través de la punta de la aguja hueca cuando la aguja es insertada en el cuerpo o planta. 43. - Un sistema de electrodo portátil para facilitar la introducción de una macromolécula a una célula de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta, que comprende: (a) una pluralidad de electrodos de aguja para penetrar el tejido seleccionado, la pluralidad de electrodos de aguja estando montada sobre una estructura de soporte y dispuesta en una relación separada, y (b) un subsistema de generador de pulso de corriente constante portátil en comunicación eléctrica con la pluralidad de electrodos de aguja para aplicar un pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos. 44.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde el tejido seleccionado de un cuerpo comprende tejido de músculo. 45. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la pluralidad de electrodos de aguja contiene una guía de soporte de aguja deslizante para ayudar a prevenir que la pluralidad de electrodos de aguja se flexione a medida que la pluralidad de electrodos de aguja penetra al tejido seleccionado. 46. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está construida a partir de un material que hará contacto galvánico con los tejidos. 47. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 46, en donde la pluralidad de electrodos de aguja es de materiales metálicos o no metálicos. 48. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta no simétricamente alrededor de un punto central. 49. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta simétricamente en una configuración circular. 50. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, que comprende además una aguja hip.odérmica localizada en un área entre la pluralidad de electrodos de aguja con el propósito de inyectar macromoléculas. 51. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde la configuración circular de la pluralidad de electrodos de aguja está simétricamente dispuesta sin pares opuestos. 52.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 51, en donde la pluralidad simétricamente dispuesta de electrodos de aguja sin pares opuestos puede producir un patrón descentralizado durante un evento de electroporación. 53. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 52, en donde ningún punto de traslape de electroporación congruente se desarrolla y un área del patrón descentralizado se asemeja a un polígono. 54. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde las macromoléculas son ácidos nucleicos, plásmidos, polinucleótidos, proteínas, péptidos, composiciones proteináceas, cadenas de aminoácido, lípidos, miméticos, o farmacéuticos en un medio fluido. 55. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde el subsistema de generador de pulso de corriente constante comprende: (a) un conector eléctrico que proporciona un enlace conductor a partir de un controíador de pulso a la pluralidad de electrodo de aguja; y (b) el controíador de pulso de corriente programable en comunicación eléctrica con una fuente de energía. 56.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 55, en donde el conector eléctrico comprende un mango diseñado con una estructura de montaje para sujetar la pluralidad de electrodos de aguja al mango. 57.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 56, en donde el mango contiene un material aislante eléctrico protector para proteger a un operador de un choque eléctrico. 58.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 56, en donde la estructura de montaje coloca la pluralidad de electrodos de aguja en una posición que permite que el mango sea utilizado como una herramienta de empuje para ayudar a la penetración de la pluralidad de electrodos de aguja al tejido seleccionado. 59.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 56, en donde la pluralidad de electrodos de aguja sujetada al montaje se libera a través de un mecanismo de rápida liberación . 60.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 56, en donde el mango contiene un interruptor que permite el usuario inicie el pulso de corriente constante hacia el ensamble de electrodo de aguja. 61. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 51, en donde la fuente de energía proporciona energía tanto de alto voltaje como de bajo voltaje al controlador de pulso de corriente programable. 62. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 55, en donde la fuente de energía comprende una batería. 63.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 62, en donde el paquete de batería es usado por un usuario. 64.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 55, en donde el controlador de pulso de corriente programable comprende: (a) un mecanismo de conmutación para transferir un pulso de corriente constante entre cualquiera de dos electrodos de la pluralidad de electrodos de aguja y un circuito controlador de pulso de corriente; (b) el circuito controlador de pulso de corriente para aplicar un pulso de corriente constante de la fuente de energía al mecanismo de conmutación y mantener una corriente constante a través de la duración de un pulso cronometrado, (c) un dispositivo de entrada para programar una secuencia lógica de instrucciones codificadas al circuito controlador de pulso de corriente; y (d) un medidor de impedancia para transferir información de impedancia entre cualquiera de los dos electrodos del ensamble de electrodo de aguja y el circuito controlador de pulso de corriente. 65. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 64, en donde el dispositivo de entrada comprende: una entrada de nivel de corriente; una entrada de longitud de pulso; y una entrada de cuenta de pulso. 66. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 64, en donde el medidor de impedancia comprende a un medidor de ohmios. 67. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 64, en donde el controlador de pulso de corriente programable genera un pulso de corriente constante en una trayectoria entre cualquiera de dos electrodos. 68. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 64, en donde el controlador de pulso de corriente programable genera uno o más pulsos de radio frecuencia de alta energía que son aplicados en una trayectoria entre cualquiera de dos electrodos. 69. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde el subsistema de generador de pulso de corriente constante portátil está encerrado en . un contenedor hermético al agua. 70.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 69, en donde el contenedor hermético al agua puede ser usado en la espalda de los usuarios. 71.- El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 43, en donde el subsistema de generador de pulso de corriente constante portátil además comprende un suministro de energía de paquete de baterías. 72. - El sistema de electrodo portátil de acuerdo con la reivindicación 71, en donde el suministro de energía de paquete de baterías comprende DC de 12 voltios. 73. - Un método para introducir una macromolécula a una célula de un tejido seleccionado en un cuerpo o planta, que comprende los pasos de: (a) penetrar el tejido seleccionado con una pluralidad de electrodos de aguja, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta en una relación separada; (b) introducir la macromolécula en el tejido seleccionado; y (c) aplicar un pulso eléctrico de corriente constante a la pluralidad de electrodos de aguja. 74. - El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde las macromoléculas son ácidos nucleicos, plásmidos, polinucleótidos, proteínas, péptidos, composiciones proteináceas, cadenas de aminoácido, lípidos, miméticos, o farmacéuticos. 75.- El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde las células del sujeto son células somáticas, células del tallo, o células germinales. 76.- El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde el tejido selecciónatele es músculo. 77.- El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde la pluralidad de electrodos de aguja contiene una guía de soporte de aguja deslizante para ayudar a prevenir a que los electrodos de aguja se flexionen a medida que la pluralidad de electrodos de aguja penetra al tejido seleccionado. 78.- El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde la pluralidad de electrodos de aguja se construye a partir de un material que hará contacto galvánico con los tejidos. 79. - El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está dispuesta no simétricamente alrededor de un punto central. 80. - El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde la pluralidad de electrodos de aguja está simétricamente dispuesta en una configuración circular. 81. - El método de acuerdo con la reivindicación 80, que comprende además una aguja hipodérmica localizada en un área entre la pluralidad de electrodos de aguja con el propósito de inyectar macromoléculas. 82. - El método de acuerdo con la reivindicación 80, en donde la configuración circular de los electrodos de aguja está simétricamente dispuesta sin pares opuestos. 83.- El método de acuerdo con la reivindicación 82, en donde los electrodos de aguja simétricamente dispuestos sin pares opuestos pueden producir un patrón descentralizado durante un evento de electroporación . 84.- El método de acuerdo con la reivindicación 83, en donde no se desarrolla ningún punto de traslape de electroporación congruente y un área del patrón descentralizado se asemeja a un polígono. 85.- El método de acuerdo con la reivindicación 73, en donde las macromoléculas son suministradas al sujeto a través de una jeringa en una posición central con relación al perímetro de la pluralidad de electrodos de aguja.