Ein Vergleich von 2D- und 3D-Zellkulturen
Bei der Zellkultur handelt es sich um den Prozess der Züchtung von Zellen außerhalb ihrer natürlichen Umgebung, typischerweise in einer Laborumgebung. Dabei handelt es sich um die Kultivierung von Zellen in einer kontrollierten Umgebung, üblicherweise in einem speziellen flüssigen Medium, das die notwendigen Nährstoffe und Bedingungen für das Wachstum und die Vermehrung der Zellen bereitstellt. Die Zellen werden typischerweise in sterilen Gefäßen wie Reagenzgläsern oder Kulturflaschen gezüchtet und in einem Inkubator aufbewahrt, der für die richtige Temperatur und die richtigen atmosphärischen Bedingungen sorgt. Anwendungen der Zellkultur Zellkultur wird häufig in verschiedenen Bereichen der biologischen Forschung eingesetzt, darunter Zellbiologie, Genetik und Biochemie. Es ermöglicht Wissenschaftlern, das Wachstum, die Funktionen und das Verhalten von Zellen in einer kontrollierten Umgebung zu untersuchen und kann zur Herstellung großer Zellmengen für verschiedene Zwecke verwendet werden, darunter Arzneimitteltests, Impfstoffproduktion und Gentherapie.
Die Wahl zwischen 2D- und 3D-Zellkultur hängt von den spezifischen Zielen des Experiments oder der Anwendung ab. (1).
2D-Zellkultur
Unter 2D-Zellkultur versteht man das Wachstum von Zellen auf einer flachen Oberfläche, typischerweise einer Petrischale oder einer Kulturplatte, als Monoschicht. Diese Art von Kultur wird häufig verwendet, da sie einfach durchzuführen, relativ kostengünstig und in großem Maßstab durchgeführt werden kann. Allerdings ahmt die 2D-Zellkultur die zelluläre Mikroumgebung in vivo nicht genau nach und kann zu zellulären Veränderungen oder Veränderungen in der Genexpression führen (2,3). 3D-Zellkultur
Unter 3D-Zellkultur versteht man das Wachstum von Zellen in einer dreidimensionalen Struktur, die den Zellen eine komplexere und physiologischere Umgebung bietet. Diese Art von Kultur ahmt die zelluläre Mikroumgebung in vivo besser nach und kann zur Untersuchung des Zellverhaltens und der Interaktionen mit anderen Zellen und der extrazellulären Matrix verwendet werden. Die Einrichtung und Wartung einer 3D-Zellkultur kann jedoch schwierig und zeitaufwändig sein und ist außerdem teurer (3).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl die 2D- als auch die 3D-Zellkultur ihre eigenen Vor- und Nachteile haben und die Wahl zwischen ihnen von der Forschungsfrage und dem gewünschten Ergebnis abhängt.
Bibliographie
1. Segeritz CP, Vallier L. Zellkultur: Wachsende Zellen als Modellsysteme in vitro. Grundlegende wissenschaftliche Methoden für klinische Forscher. 2017:151–72. doi: 10.1016/B978-0-12-803077-6.00009-6. Epub 2017. April 7. PMCID: PMC7149418.
2. Antoni D, Burckel H, Josset E, Noel G. Dreidimensionale Zellkultur: ein Durchbruch in vivo. Int J Mol Sci. 2015. März 11;16(3):5517-27. doi: 10.3390/ijms16035517. PMID: 25768338; PMCID: PMC4394490.
3. Jensen C, Teng Y. Ist es an der Zeit, mit dem Übergang von der 2D- zur 3D-Zellkultur zu beginnen? Front Mol Biosci. 2020. März 6: 7:33 Uhr. doi: 10.3389/fmolb.2020.00033. PMID: 32211418; PMCID: PMC7067892.
