vitroExperimente

VitroExperimente, oder in vitro-Experimente, bezeichnen wissenschaftliche Untersuchungen, die außerhalb eines lebenden Organismus in kontrollierten Umgebungen durchgeführt werden. Der Begriff stammt aus dem Lateinischen in vitro „im Glas“ und unterscheidet sich von in vivo-Experimenten, bei denen Lebewesen direkt beteiligt sind. In vitro-Modelle nutzen häufig Zellkulturen, Gewebeschnitte, biochemische Reaktionen oder molekulare Assays in Reagenzgläsern, Schalen oder Kulturbehältern.

Typische Ansätze umfassen 2D- und 3D-Zellkulturen, primäre Zellen, Zelllinien, Enzym- und Bindungsassays, Protein- und Nukleinsäureanalysen sowie Reporter- oder Hochdurchsatz-Screenings. Zu modernen Entwicklungen gehören 3D-Kulturen, Organoide und Organ-on-a-Chip-Systeme, die Struktur und Funktion mehrerer Gewebe besser nachbilden können.

Anwendungen finden sich in der Biomedizin, Pharmakologie, Toxikologie, Diagnostik und Grundlagenforschung. In vitro-Modelle dienen dem Verständnis molekularer Mechanismen, der Vorhersage von Wirkstoffen und der Prüfung von Sicherheit und Wirksamkeit vor Tierversuchen oder klinischen Studien.

Vorteile sind kontrollierte Experimentbedingungen, Reproduzierbarkeit und geringeres Tierversuchspotenzial. Nachteile umfassen den fehlenden Gesamtkontext eines Organismus und häufig abgekoppelte Phänotypen, insbesondere in 2D-Kulturen. Weiterentwicklungen zielen darauf ab, physiologische Relevanz durch 3D-Kulturen, Organoide und mikrofluidische Systeme zu erhöhen.

Qualität und Ethik berücksichtigen Standardisierung, Validierung, Reproduzierbarkeit und Einhaltung von Normen sowie Fragen der Zellquellen und des Tierschutz.