Der Hauptunterschied zwischen 2D- und 3D-Zellkulturen besteht darin, dass die 2D-Zellkultur eine künstliche flache Oberfläche verwendet, typischerweise eine Petrischale oder eine Zellkulturplatte, während die 3D-Zellkultur ein Substrat verwendet, das die extrazelluläre Matrix davon nachahmt bestimmten Zelltyp.
Zellkultur ist der Prozess, bei dem Zellen unter kontrollierten Bedingungen im Allgemeinen außerhalb ihrer natürlichen Umgebung gezüchtet werden. Es gibt zwei Arten von 2D- und 3D-Zellkulturen. Sowohl 2D- als auch 3D-Zellkultursysteme sind bei In-vitro-Tests von Therapeutika, Arzneimitteln und anderen biochemisch aktiven Verbindungen äußerst nützlich und können als Alternative zu Tierversuchen angesehen werden. Diese beiden Kultursysteme unterscheiden sich durch die Zelladhäsionsfläche.
Was ist 2D-Zellkultur?
2D-Zellkultur ist eine der am häufigsten praktizierten Formen der Zellkultur, da sie von Natur aus weniger mühsam ist. Bei der 2D-Zellkultivierung etabliert sich auf einer Zellkulturflasche oder einer Petrischale eine Monolayer-Zellkultur. Darüber hinaus hält die 2D-Zellkultivierung keine Suspensionskulturen aufrecht. Da das Wachstum nur auf einer flachen Monolayer-Oberfläche stattfindet, gibt es bei der 2D-Zellkultur eine Grenze für die Zellmorphologie. Dadurch erh alten die Zellen eine homogene Menge an Nährstoffen und daher erscheinen die Zellen meist als flache Zellen.
Ähnlich ist es einfach, die Zellen zu entfernen, da die Zellen nur in einer Monoschicht existieren. Daher werden sich die Zellen nicht so verh alten, wie sie es unter normalen Umgebungsbedingungen gewesen wären. Aufgrund dieser Tatsache können wir die Prozesse wie Zellproliferation, Apoptose und Differenzierung in 2D-Zellkultursystemen nicht gut analysieren. Im Gegensatz dazu können wir die Experimente in Bezug auf die Bioaktivität einer Verbindung und biochemische Reaktionen über 2D-Zellkulturen analysieren.
Was ist 3D-Zellkultur?
3D-Zellkultivierung verwendet eine dreidimensionale künstliche Matrix, die angepasst wurde, um die natürliche Umgebung der Zellen nachzuahmen. Somit wachsen die Zellen wie in ihrer natürlichen Umgebung, und die Zellen zeigen ein gutes Potenzial, ohne Einschränkungen zu wachsen, sich zu vermehren und zu differenzieren. Somit können wir diese Methode verwenden, um das Verh alten der Zelle und die Reaktionen der Zelle unter ihren eigenen Umgebungsbedingungen zu untersuchen.
Abbildung 02: 3D-Zellkultur
Da die Zellen nicht in Monolayern wachsen, erh alten sie keine homogene Menge an Nährstoffen. Die in 3D-Zellkultursystemen gezüchteten Zellen nehmen eine sphäroide Form an.
Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen 2D- und 3D-Zellkultur?
- Beide beinh alten spezielle Zellkulturmedien.
- Die wachsenden Zellen können unter Fluoreszenzmikroskopie oder Elektronenmikroskopie beobachtet werden
- Beide werden in Drogentestprotokollen verwendet, um die Aktivität zu beurteilen.
Was ist der Unterschied zwischen 2D- und 3D-Zellkultur?
Zellkultivierung kann 2D oder 3D sein. Die 2D-Zellkultur verwendet eine künstliche flache Oberfläche, um Zellen zu züchten, während die 3D-Zellkultur eine künstliche Matrix verwendet, die die natürliche Umgebung der Zellen nachahmt. Daher wachsen, vermehren und differenzieren sich Zellen in 3D-Zellkulturen und zeigen normales Verh alten und normale Funktionen.
Die folgende Infografik zeigt eine anschaulichere Analyse des Unterschieds zwischen 2D- und 3D-Zellkulturen.
Zusammenfassung – 2D- vs. 3D-Zellkultur
2D- und 3D-Zellkultursysteme haben eine große Bedeutung in der Arzneimittelprüfung und Arzneimittelentdeckung. 2D-Zellkulturen werden auf einer künstlichen Adhäsionsoberfläche wie einer Zellkulturflasche verwendet, während 3D-Zellkulturen auf einer künstlichen extrazellulären Matrix verwendet werden. Um das Zellverh alten, Prozesse und andere biochemische Veränderungen zu untersuchen, ist die 3D-Zellkultur besser geeignet, obwohl 2D-Zellkulturen weniger aufwändig und kostengünstiger sind. Daher ist dies der Unterschied zwischen 2D- und 3D-Zellkultur.
