Cellekultur

Cellekultur bezeichnet das in vitro Wachstum, die Vermehrung oder den Erhalt von Zellen außerhalb des ursprünglichen Organismus unter kontrollierten Umweltbedingungen. Sie bezieht sich auf tierische und menschliche Zellen, Pflanzenzellen sowie auf mikrobiologische Zellen, wobei der Schwerpunkt oft auf säugerischen Zellen liegt. In der Praxis werden Zellen in sterilen Kulturgefäßen mit einem geeigneten Kulturmedium belassen. Typische Kulturbedingungen sind eine temperaturkontrollierte Inkubation, Feuchtigkeit, pH-Pufferung des Mediums und meist eine CO2-Atmosphäre (typisch 5%).

Zelltypen: Primärzellen stammen direkt aus Gewebe und haben begrenzte Vermehrungskapazität, während Zelllinien (immortalisierte oder langfristig kultivierbare Linien) über längere Zeiträume wachsen. Adhäsive Kulturen benötigen Oberflächen zum Anhaften; Suspensionskulturen enthalten Zellen, die frei im Medium bleiben. Es gibt außerdem 3D-Kulturen und Organmodelle wie Organoide, die komplexere Gewebedarstellungen ermöglichen.

Medien und Techniken: Kulturmedien enthalten Nährstoffe, Aminosäuren, Glukose und oft ein Treibersystem wie Fetalbovine Serum (FBS) oder definierte Serumersatzstoffe. Aseptische Technik, regelmäßige Passagen und Qualitätskontrollen sind notwendig, um Kontaminationen (Bakterien, Pilze, Mykoplasmen) und Abweichungen im Phänotyp zu verhindern.

Anwendungen: Zellkulturen dienen in der Grundlagenforschung, Wirkstoff- und Toxizitätstests, der Produktion biotechnologischer Produkte, Impfstoffen und in der regenerativen Medizin. Herausforderungen umfassen Kontaminationen, genetische Drift, Zelltod sowie ethische und sicherheitsspezifische Anforderungen je nach Zellquelle.