Razvoj učinkovitih in varnih tehnologij in zdravljenj na osnovi elektroporacije zahteva poglobljeno mehanistično razumevanje odziva celic in tkiv na električne impulze. V Laboratoriju za biokibernetiko raziskujemo temeljna vprašanja, ki premostijo vrzel med aplikacijami v medicini, prehranskem in biotehnološkem inženiringu ter njihovimi osnovnimi biološkimi mehanizmi. Naše raziskave obravnavajo mehanizme povečane prepustnosti membrane, dinamiko celične smrti po elektroporaciji, vplive na celično elektrofiziologijo, pogoje za uspešen vnos genskega zapisa z elektroporacijo ter širše spremembe celičnih odzivov, vključno s proliferacijo, invazijo, matičnostjo, sproščanjem z nevarnostjo povezanih molekulskih vzorcev (DAMP) in imunomodulatornimi učinki. Raziskujemo tudi interakcije med elektroporacijo in farmakološkimi sredstvi ter učinke fizikalnih dejavnikov, kot sta temperatura in elektrokemijske reakcije. Za sistematično obravnavo teh vprašanj uporabljamo celovit nabor eksperimentalnih modelov, od sistemov in vitro, ki zagotavljajo visoko nadzorovana in ponovljiva okolja, do študij in vivo, ki zajamejo kompleksnost odzivov celotnega organizma. Ti eksperimentalni modeli vključujejo:

• različne tumorske in normalne celične linije
• imunske celice
• večcelične sferoide in organoide
• tridimenzionalne posnemovalce tkiva – hidrogele
• primarne odrasle in neonatalne kardiomiocite
• rezine miokarda
• skeletno mišično tkivo
• rastlinsko tkivo
• študije na živalih in vivo (v sodelovanju)
• bakterije