1.Was ist Zellkultur?
Unter Zellkultur versteht man die Entnahme von Zellen aus Tieren oder Pflanzen und deren anschließende Züchtung in einer günstigen künstlichen Umgebung.Die Zellen können direkt aus dem Gewebe entnommen und vor der Kultivierung enzymatisch oder mechanisch abgebaut werden, oder sie können aus etablierten Zelllinien oder Zelllinien abgeleitet werden.
2.Was ist Primärkultur?
Primärkultur bezieht sich auf das Kulturstadium, nachdem Zellen vom Gewebe getrennt wurden und sich unter geeigneten Bedingungen vermehren, bis sie alle verfügbaren Substrate besetzen (d. h. Konfluenz erreichen).In diesem Stadium müssen die Zellen subkultiviert werden, indem sie in einen neuen Behälter mit frischem Wachstumsmedium überführt werden, um mehr Platz für weiteres Wachstum zu schaffen.
2.1 Zelllinie
Nach der ersten Subkultur wird die Primärkultur als Zelllinie oder Subklon bezeichnet.Aus Primärkulturen abgeleitete Zelllinien haben eine begrenzte Lebensdauer (d. h. sie sind begrenzt; siehe unten), und wenn sie vergehen, dominieren die Zellen mit der höchsten Wachstumskapazität, was dazu führt, dass in der Population ein gewisser Grad an Genotyp mit dem Phänotyp übereinstimmt.
2.2 Zellstamm
Wenn eine Subpopulation einer Zelllinie durch Klonen oder eine andere Methode positiv aus der Kultur selektiert wird, würde die Zelllinie zu einem Zellstamm werden.Zellstämme erwerben in der Regel zusätzliche genetische Veränderungen, nachdem die Elternlinie begonnen hat.
3.Limitierte und kontinuierliche Zelllinien
Normale Zellen teilen sich normalerweise nur eine begrenzte Anzahl von Malen, bevor sie die Fähigkeit zur Proliferation verlieren.Dies ist ein genetisch bedingtes Ereignis namens Seneszenz;Diese Zelllinien werden endliche Zelllinien genannt.Einige Zelllinien werden jedoch durch einen Prozess namens Transformation unsterblich, der spontan erfolgen oder durch Chemikalien oder Viren induziert werden kann.Wenn eine endliche Zelllinie eine Transformation durchläuft und die Fähigkeit erlangt, sich unbegrenzt zu teilen, wird sie zu einer kontinuierlichen Zelllinie.
4. Kulturzustand
Die Kulturbedingungen jedes Zelltyps sind sehr unterschiedlich, aber die künstliche Umgebung für die Zellkultivierung besteht immer aus einem geeigneten Behälter, der Folgendes enthält:
4.1 Substrat oder Kulturmedium, das essentielle Nährstoffe (Aminosäuren, Kohlenhydrate, Vitamine, Mineralien) liefert
4.2 Wachstumsfaktoren
4.3 Hormone
4.4 Gase (O2, CO2)
4.5 Geregelte physikalische und chemische Umgebung (pH-Wert, osmotischer Druck, Temperatur)
Die meisten Zellen sind verankerungsabhängig und müssen auf einem festen oder halbfesten Substrat kultiviert werden (adhärente oder einschichtige Kultur), während andere Zellen im Medium schwimmend wachsen können (Suspensionskultur).
5. Kryokonservierung
Wenn in der Subkultur überschüssige Zellen vorhanden sind, sollten diese mit einem geeigneten Schutzmittel (z. B. DMSO oder Glycerin) behandelt und bei einer Temperatur unter -130 °C gelagert werden (Kryokonservierung), bis sie benötigt werden.Weitere Informationen zur Subkultur und Kryokonservierung von Zellen.
6.Morphologie von Zellen in Kultur
Zellen in Kultur können basierend auf ihrer Form und ihrem Aussehen (dh Morphologie) in drei grundlegende Kategorien eingeteilt werden.
6.1 Fibroblastenzellen sind bipolar oder multipolar, haben eine längliche Form und wachsen am Substrat fest.
6.2 Epithelähnliche Zellen sind vieleckig, haben eine gleichmäßigere Größe und sind in einzelnen Schichten an der Matrix befestigt.
6.3 Lymphoblastenähnliche Zellen sind kugelförmig und wachsen normalerweise in Suspension, ohne sich an der Oberfläche anzuheften.
7. Anwendung der Zellkultur
Die Zellkultur ist eines der wichtigsten Werkzeuge der Zell- und Molekularbiologie.Es bietet ein hervorragendes Modellsystem für die Untersuchung der normalen Physiologie und Biochemie von Zellen (z. B. Stoffwechselforschung, Alterung), der Auswirkungen von Medikamenten und toxischen Verbindungen auf Zellen sowie der Mutagenese und krebserzeugenden Wirkungen.Es wird auch für das Screening und die Entwicklung von Arzneimitteln sowie für die großtechnische Herstellung biologischer Verbindungen (z. B. Impfstoffe, therapeutische Proteine) verwendet.Der Hauptvorteil der Verwendung von Zellkulturen für jede dieser Anwendungen ist die Konsistenz und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse, die mit einer Charge geklonter Zellen erzielt werden können.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.06.2019