Klasyfikacja hodowli in vitro

1 Większość komórek tworzy hodowle adherentce – komórki są przytwierdzone do podłoża.

Eksplant – fragment tkanki lub narządu.

2 Hodowle w zawiesinie

Metoda hodowli komórkowych, których wzrost jest niezależny od przyczepienia się do podłoża (np. komórki nowotworowe, linie komórkowe). Warunkiem proliferacji komórek jest stałe utrzymanie ruchu pożywki.

Nie mogą opaść na dno – martwica, brak tlenu

Hodowlę prowadzi się w naczyniach z wbudowanym mieszadłem magnetycznym i plastikowymi wiosełkami poruszającymi zawiesiną komórkową.

3 W laboratoriach biotechnologicznych hodując komórki na skalę masową, służą do tego bioreaktory zdolne pomieścić wiele litrów zawiesiny komórkowej.

Technika monolayer wymaga zapewnienia odpowiednio dużej powierzchni dla dzielących się kom – jest mniej wydajna.

4 Hodowle na mikronośnikach

Komórki rosną na powierzchni niewielkich kulek (np. dekstranowych, poliakrylamidowych, żelatynowych), które najczęściej zawieszone są w pożywce hodowlanej znajdującej się w ruchu wymuszonym.

Lub na porowatych kulkach – zwiększenie powierzchni na której komórki mogą rosnąć.

Mikronośniki mogą mieć powierzchnie nagą lub powlekaną kolagenem lub fibronektyną. Zaleta: zwiększenie powierzchni wzrostu kom, przy równoczesnym zmniejszeniu objętości hodowli.

5 Hodowle narządowe

To hodowla małych narządów w całości, wycinków większych narządów lub fragmentów tkanek. Prowadzona zwykle w czasie 3 do kilku dni.

Zalety: zachowanie in vitro integralności strukturalnej narządu z interakcjami kom, z różnicowaniem histologicznym, biochemicznym i czynnościowym – czyli uzyskanie modelu najbardziej zbliżonego do stanu tk lub narządu in vivo.

6 Hodowle narządowe – ograniczenia

- hodowla możliwa tylko w krótkim czasie – zwykle 3 do kilku dni (dobra korelacja między wynikami in vivo i in vitro)

- szybka martwica komórek w głębszych warstwach (przy większych fragmentach, tlen dociera na głębokość 1mm)

- przeżycie kom ale brak ich wzrostu (kom wyrastające z eksplantu są już kom odróżnicowanymi lub fibroblastami o wysokim potencjale proliferacyjnym)

7 - tkanki i narządy do badań powinny raczej pochodzić od dużych zwierząt – zużycie tlenu przez tkanki jest odwrotnie proporcjonalne do wielkości ciała dawcy

- narządy powinny być raczej płaskie

- najlepsze są tk zarodkowe

8 Hodowle agregatów i sferoidów

Agregaty

- mogą być zbudowane z jednego lub wielu typów komórek i powstają przy ciągłej rotacji medium lub w hodowli statycznej, gdy dno naczynia pokryte jest substancją utrudniającą przyczepianie się komórek (np. hydrofobowe dno pokryte agarem)

- optymalna wielkość to 250 – 500 µm

- przeżywają dłużej w stanie zróżnicowania niż kom w monowarstwie

- bardzo użyteczny model w przypadku kom zróżnicowanych o krótkim okresie aktywności

9 Sferoidy

- powstają z agregatów po przekroczeniu krytycznej średnicy agregatu

- powyżej 600 – 800 µm dochodzi do martwicy centralnej

Komórki rozproszone

Agregaty

Organizacja (dalsza agregacja)

różnicowanie

10 Hodowle sferoidów to jeden z najlepszych modeli w badaniach proliferacji i różnicowania oraz związku pomiędzy proliferacją, metabolizmem i żywotnością komórek.

Model badawczy o dużym stopniu podobieństwa do tk nowotworowej.