Was ist eine Zellkultur?
Eine Zellkultur ist ein Weg, um Zellen außerhalb eines Körpers zu züchten und zu erhalten, normalerweise innerhalb eines Zellinkubators. Bei diesem Prozess werden pflanzliche oder tierische Zellen aus dem Gewebe entfernt und wachsen mit den richtigen Nährstoffen und Bedingungen in speziell dafür vorgesehenen Behältern. Die Forscher müssen die richtige Temperatur, Luftfeuchtigkeit und die beste Methode berechnen, um eine Zellkultur frei von Verunreinigungen zu halten, damit die Kultur am Leben bleibt. Gewebe- und Organkulturen sind heutzutage eine Selbstverständlichkeit, aber der Fortschritt der Zellkulturen hat lange auf sich warten lassen. Sie tauchten erstmals Mitte der 1950er Jahre mit dem Klonen von Tieren auf, wodurch die erste Kaulquappe hergestellt wurde.
Im Allgemeinen werden Zellkulturen in Glas - in vitro - gezüchtet . Natürlich kann das Züchten einer Kultur mit einer einzelnen Zelle beginnen, ähnlich wie das Züchten eines Pilzes oder das Fördern eines Bakteriums. Die Zellen teilen sich, ändern ihre Größe und können so lange gedeihen, bis eines der benötigten Elemente fehlt.
Ein Zellkulturansatz enthält typischerweise Zellen einer Art, obwohl in zwei Branchen, der Lebensmittelwissenschaft und der Abwasserbehandlung, Mischkulturen verwendet werden. Wenn Zellen in Struktur und Natur ähnlich sind, heißt es, dass sie homogen sind - und da sie aus einer einzelnen Elternzelle stammen, sind sie Klone. Jede Variation in der Genetik der Zellpopulation wird als heterogene Population bezeichnet.
Wissenschaftler züchten Zellen in Kulturen, um die Biochemie von Zellen besser verstehen zu können. Einige andere Anwendungen für Zellkulturen bestanden darin, den Stoffwechsel zu untersuchen, die Wirkung von Arzneimitteln auf Zellen zu untersuchen und herauszufinden, wie Krebszellen besser abgetötet werden können. Heute ist es möglich, Gewebezellkulturen zu züchten, die treffend als "Tissue Engineering" bezeichnet werden und künstliche Haut simulieren können.
Durch Experimente mit biologischen Stoffen in Zellkulturen im großen Maßstab können Forscher herausfinden, welche Viren oder Proteine für das Überleben eines Tieres benötigt werden oder was für die Fortpflanzung des Tieres schädlich ist. Der beste Grund für die Verwendung einer Zellkultur ist die konsistente Beschaffenheit der Probe. Der Nachteil ist, dass die Zellen mutieren und sich von ihrer Elterngruppe unterscheiden. Manchmal erfahren Zellen nach einer bestimmten Anzahl von Zellpopulationsverdopplungen einen Seneszenzprozess oder eine fortgeschrittene Alterung. Dabei teilen sich die Zellen nicht mehr, die DNA zerfällt und sie sterben ab.
Die Chance, eine brauchbare kommerzielle Anwendung für Zellkulturen zu finden, ist nicht groß. Forscher, die nach einem medizinischen Pflanzenprodukt suchen (Bioprospektion), können feststellen, dass die Suche und Entdeckung eines neuen Arzneimittels die Erforschung von mindestens 10.000 verschiedenen Pflanzen in Tausenden von Zellkulturchargen bedeuten kann.