Hauptunterschied – In Vitro vs. In Vivo
Forscher führen ihre Experimente in verschiedenen Versuchsmodellen durch. Experimentelle Modelle können von zwei Haupttypen sein; in vitro und in vivo. Die In-vitro-Forschung findet unter kontrollierten künstlichen Umgebungen statt, während die In-vivo-Forschung in lebenden Systemen unter natürlichen zellulären Bedingungen abläuft. Der Hauptunterschied zwischen in vitro und in vivo besteht also darin, dass in vitro außerhalb der Zelle in einer künstlichen Umgebung bedeutet, die eine Rekonstruktion des biologischen Modells darstellt, während in vivo innerhalb der Zelle unter nativen Bedingungen bedeutet. In-vitro-Experimente werden in Glasumgebungen mit zellfreien Extrakten und gereinigten oder teilweise gereinigten Biomolekülen durchgeführt. In-vivo-Forschung wird in lebenden Zellen oder Organismen durchgeführt, ohne die Bedingungen zu manipulieren.
Was ist in vitro ?
Der Begriff in vitro wird in der Zellbiologie verwendet, um die Techniken zu erklären, die in einer kontrollierten Umgebung außerhalb einer lebenden Zelle oder eines lebenden Organismus durchgeführt werden. In-vitro bedeutet im Lateinischen „im Glas“. Daher werden die Studien, die außerhalb des lebenden Organismus in Glas (Reagenzgläser oder Petrischalen) durchgeführt werden, als In-vitro-Studien bezeichnet. In In-vitro-Experimenten optimieren die Forscher die Bedingungen, die den zellulären Bedingungen sehr ähnlich sind, um die tatsächlichen Aktivitäten zu untersuchen. In-vitro-Experimente sind jedoch weniger erfolgreich, da die genauen zellulären Bedingungen der Zellen oder der Organismen unter Laborbedingungen nicht ermittelt werden können.
Bei In-vitro-Prozessen sind Bedingungen künstlich und Rekonstruktionen von In-vivo-Umgebungen. Künstliche Bedingungen werden hergestellt, indem die notwendigen Komponenten und Reagenzien unter kontrollierten Bedingungen in einem Glasgerät im Labor gemischt werden. Die meisten molekularen, biochemischen Experimente werden zu Testzwecken in vitro in den Labors durchgeführt. In-vitro-Methoden werden in der pharmazeutischen Industrie aufgrund ihrer einfachen Herstellung und wirtschaftlichen Vorteile häufig zur Herstellung von Arzneimitteln in großem Maßstab unter Verwendung von Mikroorganismen eingesetzt.
In-vitro-Prozesse umfassen PCR, Konstruktion rekombinanter DNA, Proteinreinigung, In-vitro-Fertilisation, In-vitro-Diagnose usw.
Abbildung 01: In-vitro-Zellkultur
Was ist In Vivo?
Der Begriff in vivo bezieht sich auf Experimente, die in lebenden Zellen oder Organismen durchgeführt werden. In vivo bedeutet auf Lateinisch „im Lebenden“. Bei In-vivo-Experimenten werden die Bedingungen also nicht manipuliert oder kontrolliert. Präzise zelluläre Bedingungen sind in diesen Studien vorhanden. In der Medizin werden klinische Studien und Tierversuche in vivo durchgeführt, um die Gesamtwirkung der Experimente zu analysieren. Bei In-vivo-Experimenten werden lebende Zellen oder Tiermodelle verwendet. In-vivo-Studien sind entscheidend für die Entwicklung von medizinischen Geräten, chirurgischen Instrumenten, Verfahren und neuartigen Therapeutika. In klinischen Studien werden Nagetiere häufig als Modellorganismen verwendet, um Symptome vieler menschlicher Krankheiten zu identifizieren, da ihre genetischen, biologischen und Verh altensmerkmale denen des Menschen sehr ähnlich sind. Daher entwickeln Nagetiere ähnliche Symptome wie Menschen.
Im Vergleich zu In-vitro-Studien führen In-vivo-Experimente zu präzisen Aussagen. Da lebende Modelle jedoch komplex sind, sind In-vivo-Prozesse zeitaufwändig und arbeitsintensiv.
Abbildung 02: Kaninchen in der Forschung für Tierversuche
Was ist der Unterschied zwischen In Vitro und In Vivo?
In Vitro vs. In Vivo |
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| Experimentelle Modelle „im Glas“. Experimentelle Verfahren, die außerhalb der lebenden Zellen durchgeführt werden, sind als In-vitro-Experimente bekannt. Solche Bedingungen sind künstliche Bedingungen, die vom Forscher bereitgestellt werden. | Experimentelle Modelle „im Lebendigen“. Experimente, die innerhalb der lebenden Zelle oder des Organismus durchgeführt werden, sind als In-vivo-Experimente bekannt. In-vivo-Experimente finden unter präzisen zellulären Bedingungen statt. |
| Beispiele | |
| Zellkulturexperimente in Petrischalen, Experimente im Reagenzglas etc. sind Beispiele. | Verwendung von Modellorganismen wie Mäuse, Schweine, Kaninchen, Menschenaffen etc. sind Beispiele |
| Kosten | |
| Das ist günstiger. | Sie sind teurer in der Ausführung. |
| Zeit | |
| Dies liefert schnelle Ergebnisse. | Sie sind zeitaufwändig. |
| Genauigkeit | |
| Das ist weniger genau als in-vivo-Experimente. | Das ist genauer als In-vitro-Experimente. |
| Einschränkungen | |
| Sie haben weniger Einschränkungen. | Sie haben mehr Einschränkungen. |
Zusammenfassung – In vitro vs. In vivo
In vitro und In vivo sind zwei experimentelle Modelle, die von Zellbiologen zur Durchführung von Forschungsarbeiten verwendet werden. In-vitro-Forschung wird außerhalb der lebenden Zellen oder Organismen unter manipulierten Forschungsbedingungen in einem Glasgefäß durchgeführt. In-vivo-Forschung wird in lebenden Zellen oder lebenden Organismen unter präzisen zellulären Bedingungen durchgeführt. In-vivo-Experimente sind wichtig für Tierversuche und klinische Studien, während die In-vitro-Experimente in vielen zell- und molekularbiologischen Studien und in der pharmazeutischen Industrie nützlich sind.
