Der Hauptunterschied zwischen Organoiden und Sphäroiden besteht darin, dass Organoide 3D-Zellkulturen sind, die am häufigsten auf einem gerüstbasierten System gezüchtet werden, während Sphäroide 3D-Zellkulturen sind, die auf einem gerüstfreien System gezüchtet werden.
Organoide und Sphäroide sind zwei Arten von 3D-Zellkulturen. Eine 3D-Zellkultur ist ein Cluster biologischer Zellen, die in einer künstlich geschaffenen Umgebung gezüchtet werden. Diese biologischen Zellen dürfen in allen drei Dimensionen wachsen oder mit ihrer Umgebung interagieren. 3D-Zellkulturen werden grob in zwei Typen unterteilt: gerüstbasierte Systeme und gerüstfreie Systeme. Das gerüstbasierte System verwendet natürliches oder synthetisches Material als Stütze für ausgesäte Zellen, um sich zu aggregieren, zu vermehren und zu migrieren. Im Gegensatz dazu fördert ein gerüstfreies System die Selbstzellaggregation über spezielle Kulturplatten oder physikalische Parameter, die die Zellanhaftung verhindern.
Was sind Organoide?
Organoide sind 3D-Zellkulturen, die am häufigsten auf einem gerüstbasierten System gezüchtet werden. Sie sind miniaturisierte Versionen von Organen, die in vitro in drei Dimensionen gezüchtet wurden. Sie zeigen eine realistische Mikroanatomie. Organoide werden normalerweise von einer einzelnen adulten Stammzelle oder embryonalen Stammzelle abgeleitet. Sie können auch aus induzierten pluripotenten Stammzellen wie Haut- oder Blutzellen hergestellt werden. Diese Zellen können sich selbst zusammensetzen, wenn ihnen extrazelluläre Gerüstumgebungen wie Corning ® Matrigel ® Kollagenmatrix gegeben werden. Letztendlich wachsen sie zu mikroskopischen Versionen von Elternorganen heran, die für 3D-Forschungsstudien geeignet sind. Die Technik zur Erzeugung von Organoiden hat sich seit 2010 schnell verbessert. Das Science Journal bezeichnete diese Technik als einen der größten wissenschaftlichen Fortschritte des Jahres 2013. Organoide werden hauptsächlich zur Erforschung von Krankheiten und Behandlungen in Labors verwendet.
Abbildung 01: Erzeugung zerebraler Organoide
Darüber hinaus sind einige Beispiele für Organoide zerebrale Organoide, Darmorganoide, intestinale Organoide, Magen- oder Magenorganoide, linguale Organoide, Schilddrüsenorganoide, Thymusorganoide, Hodenorganoide und hepatische Organoide.
Was sind Sphäroide?
Sphäroide sind 3D-Zellkulturen, die auf einem gerüstfreien System gezüchtet werden. Sie bestehen aus Zellverbänden, die aus einem einzelnen Zelltyp oder aus einem mehrzelligen Zellgemisch entstanden sind. Sphäroide können aus immortalisierten Zelllinien, Primärzellen oder Fragmenten menschlichen Gewebes hergestellt werden. Sie sind einfache Ansammlungen weitreichender Zellen wie embryoide Körper, Hepatozyten, Tumorgewebe, Nervengewebe oder Brustdrüsen.
Abbildung 02: Sphäroide
Sphäroide benötigen kein Gerüst, um 3D-Zellkulturen zu bilden. Bei diesen Sphäroiden können Kulturbedingungen mit geringer Adhäsion verwendet werden, um die Selbstaggregation von Zellen zu kugelförmigen dreidimensionalen Strukturen zu fördern. Sie tun dies, indem sie normalerweise aneinander kleben. Sphäroide können auch mit anderen unterschiedlichen Methoden wie der Hanging-Drop-Methode und Bioreaktoren mit rotierenden Wandgefäßen kultiviert werden. Trotzdem können sie sich nicht selbst zusammensetzen oder regenerieren. Daher sind Sphäroide nicht so weit fortgeschritten wie Organoide.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Organoiden und Sphäroiden?
- Organoide und Sphäroide sind 3D-Zellkulturen.
- Beide werden unter In-vitro-Laborbedingungen gezüchtet.
- Das sind lebensfähige Zellkulturen.
- Beide können aus einer Vielzahl von gesunden Geweben sowie aus erkrankten Zelltypen und Geweben wie Tumoren erzeugt werden.
- Sie werden verwendet, um Krankheiten und Behandlungen zu untersuchen.
Was ist der Unterschied zwischen Organoiden und Sphäroiden?
Organoide sind 3D-Zellkulturen, die am häufigsten auf einem gerüstbasierten System gezüchtet werden, während Sphäroide 3D-Zellkulturen sind, die auf einem gerüstfreien System gezüchtet werden. Das ist also der Hauptunterschied zwischen Organoiden und Sphäroiden. Darüber hinaus können sich Organoide selbst zusammensetzen und regenerieren, während Sphäroide sich nicht selbst zusammensetzen und regenerieren können.
Die folgende Abbildung listet die Unterschiede zwischen Organoiden und Sphäroiden in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Organoide vs. Sphäroide
Die 3D-Zellkultur ist eine Kulturumgebung, die es Zellen ermöglicht, zu wachsen und mit ihrem umgebenden extrazellulären Gerüst in drei Dimensionen zu interagieren. Organoide und Sphäroide sind zwei Arten von 3D-Zellkulturen. Organoide sind 3D-Zellkulturen, die am häufigsten auf einem gerüstbasierten System gezüchtet werden, während Sphäroide 3D-Zellkulturen sind, die auf einem gerüstfreien System gezüchtet werden. Dies ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen Organoiden und Sphäroiden.
