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Säugerzellkultur

Anwendungen, Grundlagen und Methoden der Säugerzellkultur

Die Säugerzellkultur ist ein wichtiges Werkzeug für die Forschung sowie klinische und pharmazeutische Anwendungen. Aus Tiergewebe isolierte Zellen können in Kultur expandiert und für Zellbiologie- und Krankheitsstudien oder für die Herstellung von Antikörpern, Proteinen und Impfstoffen eingesetzt werden. Immortalisierte Säugerzelllinien können längere Zeit in vitro kultiviert werden und werden häufig als einfache Modelle komplexer biologischer Vorgänge eingesetzt.

In-vitro-Kultivierung von Säugerzellen

Zellwachstum erfordert eine komplexe Mischung von Nährstoffen, wie z.B. Zucker, Aminosäuren, Albumin, Vitamine, Mineralien und Wachstumsfaktoren. Zellkulturmedien stellen diese essenziellen Nährstoffe für die In-vitro-Kultivierung von Säugerzellen bereit. Säugerzellen werden in Brutschränken kultiviert, die ein steriles Umfeld für das Wachstum bei optimaler Temperatur (37 °C) und unter 5 % CO2-Atmosphäre bereitstellen, um ähnliche pH-Werte wie von Säugerblut aufrechtzuerhalten.

Mit Ausnahme bestimmter Blutzellen, die in Suspension kultiviert werden können, müssen die meisten aus Säugergewebe gewonnenen Zellen an einer Oberfläche anhaften, um eine korrekte Zellteilung und gutes Wachstum zu gewährleisten. Zellkulturoberflächen sind als behandelte Polystyren- oder Glasflaschen, Platten und Filter erhältlich, die für die Zellanhaftung konzipiert sind. Die Zellanhaftung kann durch Anwendung synthetischer Polymere wie Poly-D-Lysine (PDL) und extrazellulärer Matrixproteine wie Collagen, die ein Gerüst für die Anhaftung bereitstellen, erleichtert werden.

Techniken in der Säugerzellkultur

Aseptische Arbeitsweise wird eingehalten, um eine Kontamination der in vitro kultivierten Zellen zu vermeiden. Säugerzellkulturen erfordern eine Passagierung oder Subkultivierung, d.h. eine Verdünnung von Zellen, die Konfluenz erreicht haben, und den Ersatz von verbrauchtem Nährmedium, um die Zellgesundheit und gutes Wachstum zu gewährleisten. Zur Passagierung adhärenter Zellkulturen müssen die Zellen von den Kulturoberflächen abgelöst werden. Dazu werden enzymatische Methoden wie Trypsinierung oder mechanische Methoden wie das Abkratzen der Zellen vor dem Transfer in neue Kulturflaschen oder Platten zur erneuten Anhaftung eingesetzt. Zellzählmethoden unter Anwendung von Hämazytometern und automatischen Zellzählern beurteilen die Zellviabilität und erleichtern die Bestimmung der Saatdichte für die Passagierung sowie der korrekten Zelldichten für Downstream-Prozesse. Kultivierte Zellen können durch Lagerung in Flüssigstickstoff kryokonserviert werden. Daraus können für die Herstellung von Arbeitskulturen bei Bedarf Stammkulturen aufgetaut werden.


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