VI Glossar und Anhang - link.springer.com978-3-642-35997-2/1.pdf · Biomembran: Alle Zellen weisen semipermeable Membranen auf, die unter dem Oberbegriff Biomembranen zusammen-gefasst

VI Glossar und Anhang

A Glossar, Kleines Zell- und Gewebekulturlexikon

B Anhang

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VI

Zeichnung: Johann Mayr

A Glossar (Kleines Zell- und Gewebekultur-lexikon)

A

Wer sich mit Zell- und Gewebekultur beschäftigt, muss sich zunächst klar darüber sein, dass er mit der kleinsten lebenden Struktureinheit des Organismus, der Zelle arbeitet. Obwohl sich die Zellen in ihrem Aufbau, ihrer Funktion und ihrer Größe und Gestalt voneinander unterscheiden, verfügen sie doch über bestimmte Grundbausteine und gemeinsame Merk-male, wobei sich die Pflanzenzelle in einigen grundlegenden Merkmalen unterscheidet. Es wird hier nur die Eukaryotenzelle behandelt, wobei die Hefen und Pilze ausgeschlossen sind.

Durch die Interdisziplinarität der modernen Zell- und Ge-webekultur sind darüber hinaus verschiedene biologische und technische Begriffe gemeinsam gebräuchlich, die nachfolgend zusammen mit den wichtigsten zellbiologischen Grundbegrif-fen näher erläutert werden (Freshney, 2010).

Einige zellkulturspezifische Begriffe gründen sich auf einen Vorschlag des Komitee für Terminologie der Amerikanischen Tissue Culture Association (Schaeffer, 1990), der heutigen So-ciety for In Vitro Biology (www.sivb.org). Für zell- und mole-kularbiologische Detailfragen empfehlen wir, auf einschlägige Standardwerke zurückzugreifen (Alberts et al., 2008; Lodish et al., 2008; Plattner und Hentschel, 2006; Lexikon der Biologie, Spektrum-Verlag; Lexikon der Biochemie, Spektrum-Verlag).

Adhärenz (Adhäsion): Anheftung von Zellen an eine geeig-nete, meist hydrophile und geladene Oberfläche. Viele Zellen wachsen und vermehren sich nur, wenn sie sich anheften kön-nen (engl. anchorage-dependent).

Amitose: Einfache Kernteilung ohne vorhergegangene Chromo-somenausbildung durch Fragmentation des Zellkerns in meh-rere erbungleiche Teilstücke, wobei weder Chromosomen noch Kernspindel sichtbar werden. Die Verteilung der DNA ist wahr-scheinlich recht zufällig, wobei der genaue Mechanismus noch unbekannt ist. Eine Teilung der Zelle findet meist nicht statt.

Anheftungseffizienz (Plating Efficiency): Prozentsatz derjeni-gen Zellen, die sich unter definierten Bedingungen innerhalb einer bestimmten Zeit nach dem Aussäen (Plattieren, Inokulie-ren) auf eine geeignete Unterlage anheften (s. a. strikt adhärente Zellen).

Antigene: Für den Organismus (Vertebraten) fremde Substan-zen, die nach Eindringen im Blut und im Gewebe immuno-

logische Abwehrmaßnahmen hervorrufen und mit den spe-zifischen, gegen sie gerichteten Antikörpern eine enge, aber reversible Bindung eingehen können. Das Ergebnis dieser Antigen-Antikörper-Reaktion ist ein Immunkomplex, der be-stimmte Reaktionen nach sich ziehen kann. Der Organismus hat nach dem Bindungsvorgang eine Reihe von Mechanismen, um auf die Erkennung und Bindung der Antigene auch deren Vernichtung folgen zu lassen. Als Antigene werden nur Sub-stanzen bezeichnet, die auch tatsächlich eine Immunantwort auslösen (d. h. antigenisch aktiv sind).

Antikörper: Proteine, die von immunkompetenten Plasma-zellen des tierischen Organismus, welche aus B-Lymphocyten hervorgehen, als Abwehrmaßnahme gegen ein eingedrungenes Antigen gebildet werden.

Man unterteilt die Antikörper, die auch als Immunglobuline ( -Globuline) bezeichnet werden, aufgrund ihrer elektrophore-tischen Eigenschaften in fünf Klassen (IgG, IgM, IgA, IgD und IgE). Alle Immunglobuline haben eine gemeinsame Struktur: Sie bestehen aus zwei großen, schweren (H-Ketten) und zwei kleinen leichten (L-Ketten), die durch Disulfidbrücken unter-einander verbunden sind. Die Antikörper stellen in der Regel streng spezifische Reaktionsprodukte dar, die eine enge, aber stets reversible Bindung mit dem Antigen eingehen können (Schlüssel-Schloss-Prinzip). Das Antigen reizt die Plasmazelle, die aufgrund des Kontakts mit dem Antigen einen Antikörper produziert, zur Proliferation. Dabei entstehen nach einer grö-ßeren Zahl von Zell teilungen Klone von Plasmazellen. Jeweils ein Klon produziert einen Antikörper, da die Information zur Antikörperbildung an die Zellen des gleichen Klons weiterge-geben worden ist. Die Reaktion des Organismus ist die Bildung von vielen Klonen, von denen jeder einen spezifischen Anti-körper gegen das gleiche Antigen, jedoch gegen verschiedene Epitope des Antigens produziert (polyklonale Antikörper).

Fusioniert man antikörperproduzierende Plasmazellen mit Myelomazellen, so kann man Hybridzellen gewinnen, die nach Selektion und Klonierung jeweils nur einen spezifischen An-tikörper produzieren (monoklonale Antikörper). Monoklonale Antikörper sind in ihrer Struktur und ihren antigenischen Ei-genschaften völlig identisch.

Apoptose: Programmierter Zelltod in vivo und in vitro durch Aktivierung spezifischer Proteasen (Caspasen) und durch Ab-

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bau der DNA durch Endonucleasen (Kernfragmentierung) nach einem genetisch festgelegten Ablauf. In vivo spielt die Apoptose in der Entwicklung, Erhaltung und beim Altern vielzelliger Organismen eine wichtige Rolle, indem einzelne Zellen planmäßig eliminiert werden. Sie ist – im Gegensatz zur Nekrose – ein physiologischer Prozess.

Asepsis: Keimfreiheit.

Aseptische Techniken: Alle Techniken, die geeignet sind, Kon-taminationen von Zell-, Gewebe- oder Organkulturen durch Mikroorganismen (Bakterien, Pilze, Mycoplasmen) und Viren zu verhindern. Diese Techniken schließen auch die Vermei-dung von 7 Kreuzkontamination von Zellkulturen mit ein, nicht aber die beabsichtigte Einführung von infektiösem Ma-terial in Zellen.

Authentizität, Authentifizierung: s. Fingerabdruck, gene-tischer; Short Tandem Repeat.

Baculoviren: Insektenpathogene Viren mit ringförmiger, dop-pelsträngiger DNA. Baculoviren werden in der Gen- und Bio-technologie als eukaryotische Expressionssysteme genutzt. Die Mehrzahl der dabei verwendeten Vektoren basiert auf dem Kernpolyedervirus des Eulenfalters Autographa californica (AcMNPV), die verwendeten Zelllinien stammen aus Spodo-ptera frugiperda (z. B. Sf9- und Sf21-Zellen). Der in diesen Vektoren verwendete Polyhedrin-Promoter ist einer der stärk-sten aller bekannten Promotoren. Dies führt dazu, dass bis zu 50 % des Gesamtproteins in den mit dem rekombinanten Virus infizierten Zellen von dem neu eingeführten Gen stammen. Ein weiterer Aspekt der Verwendung des Baculovirus-Expres-sionssystems ist die biologische Sicherheit. Die Viruspartikel und die davon abgeleiteten Vektoren sind für Wirbeltiere völlig ungefährlich.

Biomembran: Alle Zellen weisen semipermeable Membranen auf, die unter dem Oberbegriff Biomembranen zusammen-gefasst werden. Sie umschließen jede Zelle (Zellmembranen), trennen das Cytoplasma vom Außenmilieu ab und gliedern den Zellleib in zahlreiche Kompartimente (intrazelluläre oder Organellmembranen). Obwohl die Zusammensetzung der ein-zelnen Biomembranen durchaus variabel sein kann, so ist die molekulare Architektur der Biomembranen einheitlich (unit membrane). Sie besteht aus einem Doppelfilm von Struktur-lipiden, die jeweils aus einem unpolaren und lipophilen Teil (Kohlenwasserstoffanteil) und einem polaren bzw. hydrophilen Teil (Glycerin und Phosphatgruppen) bestehen. Sie hat eine Dicke von 7–10 nm und ist von Pro teinen durchsetzt. In die-ser Lipiddoppelschicht sind die hydrophilen „Köpfchen“ nach außen zu beiden Seiten der Membran angeordnet, während die lipophilen „Schwänze“ jeweils ins Innere der Membran orientiert sind. Die Proteine können integraler Bestandteil der Membran oder auch nur mehr oder weniger fest assoziiert sein. Unter den vielfältigen Eigenschaften der Biomembran ist wohl die selektive Permeabilität für be stimmte Stoffe die wichtigste. Für einzelne, insbesondere große Moleküle stellt die Membran

eine Diffusionsbarriere dar, für andere ermöglicht sie einen ungehinderten Austausch zwischen dem Zellinneren und dem Extrazellularraum. Dabei spielen die integralen Proteine der Biomembran eine entscheidende Rolle. Veränderungen der Membranpermeabilität spielen bei der Erregungsbildung, -lei-tung und -übertragung eine wichtige Rolle.

Die Biomembran spielt ebenfalls eine Rolle bei der Erken-nung fremder Zellen sowie als strukturelle Basis der Rezeptoren (Erkennungs- und Bindestellen) be stimmter Biomoleküle (Gly-kokalyx).

Biotechnologie: Eine anwendungsorientierte Verfahrenstech-nik, die sich biologische Prozesse zunutze macht – mit der lebenden Zelle als Produktionseinheit. Schon im Altertum wur-den biotechnologische Prozesse angewandt, lange bevor die biologischen Grundlagen dazu auch nur annähernd bekannt waren. Dazu zählen die Herstellung von Brot, Bier, Wein und Essig, von Käse, Sauerkraut oder das Gerben von Leder. In diesen Verfahren sind es vor allem Mikroorganismen (Bakte-rien, Hefen), welche die dafür notwendigen Gärungsprozesse bewerkstelligen.

Man unterscheidet heute zwischen der roten, weißen und grünen Biotechnologie, wobei auch verstärkt Zellkultursysteme zum Einsatz kommen. Die rote Biotechnologie umfasst vor-nehmlich medizinische Anwendungen, wie die großtechnische Produktion monoklonaler Antikörper oder die Herstellung re-kombinanter Proteine. Zur weißen Biotechnologie zählt die Produktion von Antibiotika oder von Enzymen in der Wasch-mittelindustrie, die grüne Biotechnologie umfasst Anwen-dungen in der Landwirtschaft.

Centriolen: Kleine, rundliche oder stäbchenförmige Gebilde, die in Kernnähe gelegen sind. Jede Zelle weist ein Centriolen-paar auf, das eine ganz charakteristische Lage und Anordnung besitzt. Jedes Centriol besteht aus neun, im Querschnitt kreis-förmig angeordneten Gruppen von je drei dicht gepackten Mi-krotubuli. Die Mikrotubuli bestehen aus dem Protein Tubulin, einem dem Aktin verwandten Protein. Die Centriolen spielen eine wichtige Rolle bei der Kernteilung.

Chemisch definierte Medien: Nährlösungen für die Kultur von Zellen, in denen jede einzelne Komponente von bekannter chemischer Struktur ist. Obwohl auch reinste chemische Ver-bindungen Verunreinigungen enthalten können, sollten nur Chemikalien höchster Reinheit, möglichst mit Analysenzerti-fikat, benutzt werden. Chemisch definierte Medien enthalten keine nicht definierten Zusätze wie Serum oder Gewebeex-trakte (serumfreie Medien). 7 Medium.

Chloroplasten: Zellorganellen, die nur in der pflanzlichen Zelle vorkommen. Es sind ausdifferenzierte Plas tiden, die als Photo-syntheseorganellen dienen. Sie enthalten zahlreiche Thylako-ide, die als Träger der Photosynthesepigmente (Chlorophylle) dienen. Die Chloroplasten sind von einer Doppelmembran um-schlossen. Im Inneren der Chloroplasten sind die Thylakoide in einer komplexen Struktur mit Grana- und Stromabereichen enthalten.

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Chromatin: Lockere fädige Struktur im Zellkern während der Interphase, die die Desoxyribonucleinsäure (DNS oder DNA) und bestimmte basische Proteine, die Histone, enthält. Lässt sich leicht mit basischen Farbstoffen anfärben. Man unterschei-det zwischen transkriptionsaktivem, locker gepackten Euchro-matin und dicht gepacktem, genetisch inaktiven Heterochro-matin.

Chromosomen: Wenn eine Zellteilung (Mitose) bevorsteht, werden aus dem strukturlosen Chromatin kondensierte, fest strukturierte Chromatinknäuel, die Chromosomen, gebildet. Diese Kernknäuel, die eigentlich nur eine bestimmte Erschei-nungsform des Chromatins darstellen, werden nur während der Kernteilung (Metaphase) sichtbar.

Chromosomensatz: Die Gesamtheit der Chromosomen eines Kerns bzw. der Zellkerne eines Individuums oder einer ganzen Organismenart. In den Körperzellen (Somazellen) der Eukary-oten ist der Chromosomensatz doppelt vorhanden (diploider Chromosomensatz, 2n), Keimzellen (Gameten) sind haploid. Chromosomenanomalien sind Veränderungen in der Zahl (numerische Chromosomenanomalien) oder Struktur (struk-turelle Chromosomenanomalien, Chromosomenaberrationen) der Chromosomen. Zu den numerischen Chromosomenanoma-lien, d. h. Abweichungen im Gesamtbestand der Chromosomen, gehören Aneuploidie (einzelne Chromosomen sind überzählig oder fehlen in allen Zellen des Organismus), Endopolyploidie (Vervielfachung des Chromosomensatzes in bestimmten Ge-weben) und Euploidie (Vervielfachung oder Reduzierung kom-pletter Chromosomensätze in allen Zellen des Organismus). 7 Ploidie.

Cloning Efficiency: s. Klonierungseffizienz.

Cybrid: Zelle, entstanden aus der Fusion eines Cytoplasten mit einer ganzen Zelle.

Cytopathischer Effekt (CPE): Zellzerstörender, also lytischer Effekt. Er ist vielfach zuerst an morphologischen Verände-rungen einzelner Zellen der Kultur sichtbar. Diese degenera-tive Zellveränderung breitet sich dann allmählich oder rasend schnell über die ganze Kultur aus, die sich völlig auflösen kann. Ursache können z. B. cytopathogene Viren sein.

Cytoplasma: Der Teil der Zelle, der nicht vom Kern eingenom-men wird. Das Cytoplasma beinhaltet in Wasser gelöste Stoffe aller Art und die Zellorganellen. Als Cytosol bezeichnet man den löslichen Teil des Cytoplasma, der alles außer den durch eine Membran umschlossenen Zellorganellen beinhaltet.

Es ist meist zähflüssig und besitzt die Eigenschaften eines Kolloids. Der Wassergehalt beträgt zwischen 60 und 90 %. Der Rest besteht aus Proteinen, Lipiden, Kohlenhydraten und Sal-zen. Die einzelnen Ionen, wie Na+, K+, Ca2+, Mg2+ und andere stehen in einem fein abgestimmten Verhältnis zueinander. Im Cytoplasma vieler Zellen sind rückbildbare Einschlüsse und Ablagerungen, wie Glykogen oder Fetttropfen u. a. ent-halten.

Cytoplast: Eine intakte Zelle, bei der der Zellkern entfernt wurde (Enucleation).

Cytoskelett: Netzwerk aus Proteinfilamenten, das der Zelle Ge-stalt und Form gibt. Die wichtigsten cytoskeletalen Strukturen sind die Aktinfilamente, auch Mikrofilamente genannt, und die Mikrotubuli. Beide Filamenttypen bestehen aus Untereinheiten globulärer Proteine, die sich innerhalb der Zelle sehr schnell umlagern und verändern können. Daneben gibt es noch einen dritten Typ von Filamenten, die sogenannten Intermediärfila-mente, die in ihrem Durchmesser zwischen Aktinfilamenten und Mikrotubuli liegen. Die Filamente sind vor allem in sol-chen Zellen reich vorhanden, wo Bewegungen der Zellen not-wendig sind sowie bei Zellen, denen eine bestimmte Stützfunk-tion zugeschrieben wird.

Cytotoxizität: s. Toxizität.

Desinfektion: Größtmögliche Entkeimung von Oberflächen (z. B. Haut, Instrumente, Arbeitsplatten), um mögliche Infektket-ten zu unterbrechen. Im medizinischen Bereich bedeutet Desin-fektion die Beseitigung von pathogenen Mikroorganismen.

Desmosomen: Kontaktstellen zwischen benachbarten Zellen, die sich durch eine besondere Membranstruktur auszeichnen. Sie dienen dem mechanischen Zusammenhalt zwischen be-stimmten Zelltypen.

Dichteabhängige Wachstumsinhibition: Erscheinung, dass mit zunehmender Zelldichte die Mitoserate ab nimmt (s. a. Kontaktinhibition).

Dictyosomen: Stapel tellerförmiger, membranumschlossener Zisternen, die an ihren Rändern kleine Membranbläschen ab-sondern können. In den Dictyosomen wird die Sekretbildung durchgeführt sowie deren Ausschleusung (Exocytose) vorbe-reitet. Die Gesamtheit der Dic tyo somen wird Golgi-Apparat genannt.

Differenzierte Zelle: Zelle, die in vitro größtmöglich dieselben Differenzierungsmerkmale exprimiert wie in vivo.

Differenzierung: Ausbildung bestimmter Merkmale in vivo oder in vitro, die die Zelle befähigen, spezifische Funktionen auszuüben.

DNS (DNA): Abkürzung für Desoxyribonucleinsäure (DNS) oder deoxyribonucleic acid (DNA). Die DNA ist ein langes unverzweigtes Polymer, bestehend aus einer Abfolge von vier Nucleotiden, vier möglichen Basen (Adenin, Guanin, Thy-min, Cytosin), die mit mit je einem Zucker- (Desoxyribose) und Phosphorsäurerest verbunden sind. Sie besteht aus einer Doppelhelix, wobei die Basen die Sprossen, die Zucker- und die Phosphosäurereste die Längsstränge darstellen. Die gesamte genetische Information der Zelle ist in der Basenabfolge der DNA (DNA-Sequenz) enthalten. Die DNA ist zur identischen Reduplikation befähigt und ist Steuerzentrale der Zelle.


Elektroporation: Physikalisches Verfahren, mit dem DNA-Moleküle (Plasmide, Vektoren) in tierische Zellen, Pflanzen-protoplasten oder gramnegative Bakterien transferiert werden können (7 Transfektion). Das Prinzip dieser Methode ist die Verwendung von kurzen Elektropulsen einer bestimmten Feld-stärke, welche die Permeabilität der Zellmembran vorüberge-hend erhöhen.

Embryonalentwicklung: Die Entwicklung der Gewebe beginnt mit einer befruchteten Eizelle, die sich in schneller Reihenfolge teilt. In einem noch frühen Entwicklungsstadium besteht der embryonale Bereich aus drei Keimblättern, dem äußeren Keim-blatt oder Ektoderm, dem inneren Keimblatt oder Entoderm und dem mittleren Keimblatt, dem Mesoderm.

Aus dem Ektoderm gehen das Epithel der Haut samt Haut-anhangsgebilden, Teile des Magen-Darm-Trakts, das gesamte Nervensystem, das Sinnesepithel von Nase, Ohr und Auge, die Hypophyse, die Milchdrüsen und der Zahnschmelz hervor.

Vom Mesoderm stammen Bindegewebe, Knorpel und Kno-chen, quergestreifte und glatte Muskulatur, Blut- und Lymphge-fäße, Herz, Niere, Keimdrüsen, Milz, Blut- und Lymphzellen.

Aus dem Entoderm entstehen Teile des Darmrohrs sowie verschiedene Darmepithelien samt den zugehörigen Drüsen, die Mandeln und Epithelien von verschiedenen Organen.

Endocytose: Die Aufnahme von Makromolekülen und Par-tikeln in die Zelle über die Membran hinweg. Die aufzuneh-menden Stoffe werden zunächst an die Zellmembran angela-gert, dann werden sie von der Membran umschlossen und als geschlossene Bläschen (Vesikel) nach innen eingestülpt. Die Aufnahme fester Partikel nennt man Phagocytose, die Auf-nahme von Flüssigkeit Pinocytose.

Endomitose: Bei der Endomitose wird die Mitose in der frühen Prophase abgebrochen, ohne dass die Kernmembran aufgelöst wird oder sich der Spindelapparat bildet. Die Tochterchromo-somen verbleiben so im ursprünglichen Kern. Es entstehen polyploide Kerne. Durch weitere Endomitosen können noch höhere 7 Ploidiegrade erreicht werden.

Endoplasmatisches Reticulum (ER): Das Cytoplasma nahezu aller Zellen enthält ein dreidimensionales Schlauchsystem von Membranen, die miteinander in Verbindung stehen und über die ganze Zelle verteilt sind. Sie gehen von der Kernmembran bis zur äußeren Zellmembran und ergeben das Bild eines kom-plizierten Labyrinths innerhalb der Zelle. Man unterscheidet raues ER (rER) und glattes ER (sER).

Die Membranen des rauen ER sind an der Außenseite mit zahlreichen runden Partikeln, den Ribosomen, besetzt. Die raue Form des ER findet man häufig in Zellen mit erhöhter Proteinsynthese und in sekretorischen Zellen.

Das glatte ER ist vor allem in Zellen ausgebildet, wo er-höhter Lipid- bzw. Steroidbedarf vorhanden ist. Ferner sind am glatten ER die Enzyme der Biotransformation gekoppelt (meist Glykosyltransferasen). In quergestreifter Muskulatur bezeich-net man das glatte ER, das hier als Calciumspeicher dient, als sarkoplasmatisches Reticulum.

Das glatte ER, dessen Oberflächen keine Strukturen enthält, hat vor allem Transport- und Speicherfunktion.

Epigenetik: Änderungen des Phänotyps, die nicht auf Verände-rungen des Genotyps und somit der Basensequenz eines Gens zurückzuführen sind. Im Unterschied zu den meisten Mutati-onsereignissen sind epigenetische Effekte reversibel. Ursachen epigenetischer Phänomene sind z. B. Modifikationen der DNA (Methylierung, Alkylierung), durch die eine geänderte Genex-pression hervorgerufen wird. Die Reprogrammierung soma-tischer Zellen zu 7 induzierten pluripotenten Stammzellen sind epigenetische Ereignisse.

Epithelartige Zellen: Zellen, die Epithelzellen gleichen oder deren charakteristische Form haben. Sie haben z. B. kubische Form, wachsen in dichten Zellrasen mit pflasterartigem Muster oder das Verhältnis von Kern zu Cytoplasma ist im Vergleich zu Fibroblasten relativ groß. Wenn man den histologischen Ursprung oder die Funktion dieser Zellen nicht genau kennt, bezeichnet man sie am besten als epithelartig (engl. epithelial-like), im Gegensatz zu 7 fibroblasten- oder 7 lymphoblasten-artig.

Etablierte Zelllinie: Alte Bezeichnung für 7 kontinuierliche Zelllinie (s. Zelllinie).

Exocytose: Ausschleusen von Substanzen oder Zellorganellen aus der Zelle. Dabei werden die zu exportierenden Substanzen zunächst in Vesikel verpackt, die dann mit der Plasmamembran fusionieren und ihren Inhalt nach außen abgeben. An diesem Prozess sind vornehmlich die Dictyosomen beteiligt, daneben auch Lysosomen und andere sekretorische Vesikel (z. B. zur Hormon- oder Neurotransmitterfreisetzung).

Explantat: Gewebe, das einem Organismus zum Zwecke der Kultivierung entnommen und in vitro übertragen wurde (Ex-plantatkultur).

Feeder Layer: Nährschicht von (meist letal bestrahlten oder Mitomycin-C-behandelten) Fibroblasten, auf der ansonsten schlecht wachsende Zellen ausgesät werden. Feeder Layer kom-men vor allem bei der Anzucht embryonaler 7 Stammzellen zur Anwendung.

Fibroblasten: Aus dem Mesoderm stammende teilungsaktive, nicht voll differenzierte Zellen. In Kultur sind die Zellen von meist spindelförmiger oder unregelmäßiger Form. Sie sind, wie der Name sagt, faserbildend. In Zellkulturen können funktionell verschiedene Zellen die Morphologie von Fibroblasten zeigen. Da Fibroblasten nicht in Geweben, sondern solitär wachsen und zudem kaum differenziert sind, ist ihre Kultivierung relativ leicht. Deshalb werden auch Primärkulturen höherdifferen-zierter Epithelzellen leicht von Fibroblasten überwuchert.

Fibroblastenartige Zellen: Zellen, die Fibroblasten gleichen oder deren charakteristische Form haben. So sind Fibroblasten oft spindelförmig, lang gestreckt und das Verhältnis von Kern


zu Cytoplasma ist im Vergleich zu Epithelzellen relativ klein. Da es sehr viele verschiedene Erscheinungsformen und Funk-tionen von Fibroblasten gibt, nennt man sie besser fibroblas-tenartig (engl. fibroblast-like), wenn man den histologischen Ursprung nicht genau kennt. Siehe dazu auch 7 epithel- oder 7 lymphoblastenartig.

Fingerabdruck, genetischer: Syn. f. DNA-Fingerprinting. Die Analyse charakteristischer genetischer Merkmale, die in ihrer Kombination nur in einem einzigen Menschen zu finden sind. Erlaubt die eindeutige Identifizierung von Individuen. Wird vor allem eingesetzt zur Klärung von Verwandtschaftsbeziehungen (Vaterschaftstests) oder zur Spurenanalyse in der Kriminalistik. Da die Erbsubstanz (7 Genom) eines Individuums in allen kernhaltigen Zellen identisch ist, können humane Zellen bzw. Zelllinien identifiziert und zugeordnet werden. 7 Short Tan-dem Repeat.

Gameten: Haploide Fortpflanzungszellen, die paarweise mitei-nander zu einer diploiden Zygote verschmelzen (Befruchtung). Man unterscheidet Isogameten (sehen morphologisch gleich aus, sind aber fast immer physiologisch unterschieden) und Anisogameten, welche sich in Größe und/oder Gestalt und/oder Beweglichkeit unterscheiden (z. B. Spermium und Eizelle).

Gefrierkonservierung: s. Kryokonservierung.

Generationszahl: Gesamtzahl der ab Kulturbeginn möglichen Populationsverdopplungen einer Zelllinie bzw. eines Zell-stamms. Berechnung s. Anhang B.2.8.

Generationszeit: Zeitspanne zwischen zwei aufeinander fol-genden Teilungen einer Zelle (Zellzykluszeit). In der Mikrobio-logie die Zeit, die eine Population von Mikroorganismen benö-tigt, um sich zu verdoppeln. Der Ausdruck ist nicht synonym mit 7 Verdopplungszeit einer Population.

Genetic Engineering: Alle Arten von künstlichem Eingriff in das Genmaterial der Zelle zum Erwerb neuer Eigenschaften (z. B. Resistenzen bei Pflanzen) oder zum Zweck der Neu- bzw. Überproduktion von zelleigenem bzw. zellfremdem Material (z. B. Transfektion, gentechnische Herstellung rekombinanter Proteine). S. auch Biotechnologie.

Genom: Gesamtheit der genetischen Information einer Zelle, also alles im Zellkern, in den Mitochondrien und den Plastiden enthaltene Erbgut (DNA). In eukaryoten Zellen wird der Be-griff meist nur auf die im Zellkern vorhandene Erbinformation bezogen, bei diploiden Zellen auf den haploiden Chromoso-mensatz. Das Genom des Menschen z. B. hat eine Größe von ca. 3 109 Basenpaaren, auf 23 Chromosomen verteilt.

Genomics: Alle Arten der Forschung bezüglich der biolo-gischen Möglichkeiten der DNA werden unter diesem Be-griff zusammengefasst. Diese umfassen: 1. Untersuchungen der Genregulation in unterschiedlichen Zell typen oder in einem Zelltyp unter verschiedenen Stoffwechselbedingungen (functio-

nal genomics), 2. die Isolierung und Sequenzierung von DNA-Abschnitten (Gene) und 3. die Erkennung und Erforschung von Genpolymorphismen.

Genommutation: Veränderung der DNA (7 Mutation), oft auch mit Auswirkung auf die Chromosomenzahl (7 Ploidie).

Gewebe und Organe: Zellverbände, in denen annähernd gleichartig differenzierte Zellen zusammengeschlossen sind, nennt man Gewebe. Abgegrenzte Bereiche des Tier- bzw. Pflan-zenkörpers von charakteristischer Lage, Form und Funktion, die im Allgemeinen aus mehreren Gewebetypen bestehen, nennt man Organe. Bei Tieren ist die Spezialisierung der Ge-webe weiter gediehen als bei den Pflanzen.

Gewebe und Organe der höheren Pflanzen: Die vielzelligen Vegetationskörper der höheren Pflanzen (Farne und Samen-pflanzen) lassen bei aller Mannigfaltigkeit der Erscheinungs-formen doch einen einheitlichen Bauplan erkennen. Die Ein-heitlichkeit ist vor allem durch die Ausbildung von drei Grund-organen, der Sprossachse, dem Blatt und der Wurzel gegeben, welche in bestimmter Weise miteinander verbunden sind. Die Grundorgane sind bereits am Embryo bzw. am Keimling zu erkennen, so bei den Samenpflanzen in Gestalt der Keimachse (Hypokotyl), eines oder mehrerer Keimblätter (Kotyledonen) und der Keimwurzel (Radicula). Zwischen den Kotyledonen sitzt die Endknospe, beim Keimling als Plumula bezeichnet. Sie umschließt den Vegetationspunkt, des aus Achsteilen und Blattorganen gebildeten Pflanzenabschnitts, den Spross. Ein solcher Vegetationspunkt stellt einen Komplex von Bildungsge-webe (Meristem) dar, deren Zellen durch lebhafte Teilungen die neuen Anlagen für Achsteile und Blätter hervorbringen und so das Wachstum des Sprosses bewirken.

Auch die Wurzel wächst mithilfe des Vegetationspunkts, dieser unterscheidet sich von dem des Sprosses durch das Feh-len der Blattorgane. Die Verzweigung der Wurzel ist sehr viel stärker als beim Spross.

Die mannigfachen Aufgaben, welche die Spross- und Wur-zelsysteme bei den höheren Pflanzen erfüllen müssen, haben zur Ausbildung zahlreicher hoch spezialisierter Gewebe (ca. 80) geführt.

Sowohl die Meristeme (assimilierende und speichernde Gewebe) als auch die reproduktiven Gewebe tragen bei den Samenpflanzen weithin Züge starker Spezialisierung. Als wei-tere Gewebearten gibt es hier auch Abschlussgewebe ein-schließlich der wasseraufnehmenden Rhizodermis der Wur-zel. Daneben finden sich Leitungs-, Festigungs- und Exkre-tionsgewebe. Gemäß ihren Aufgaben sind die Gewebearten in verschiedener Weise am Aufbau der Kormophytenorgane beteiligt.

Gewebe tierischen Ursprungs (Vertebraten): Nach morpho-logischen und funktionellen Gesichtspunkten werden vier große Gewebegruppen bei den Wirbeltieren unterschieden. Dazu kommt noch als Sonderform das Blut- und Lymphge-webe hinzu; es ist eine Kombination aus Epithel- und Binde-gewebe:


Blut- und Lymphgewebe setzt sich aus Epithel- und Binde-gewebszellen zusammen. Aufgrund seiner Beson derheit und seiner Vielfalt der Zellen in morphologischer und funktioneller Hinsicht wird es als eigenes Gewebe bezeichnet. Es umfasst sowohl die Erythrocyten, die ganze Klasse der Lymphocyten, die Granulocyten, die Monocyten und Histiocyten sowie die Thrombocyten, die allerdings nur mehr Zellteile darstellen, die von Bindegewebszellen entstehen.

Während die Mehrzahl der Blutzellen aus dem Knochen-mark entstammt, werden die Lymphocyten in lymphatischen Organen gebildet und geprägt.

Epithelgewebe, die von allen drei Keimblättern gebildet wer-den können, bedecken innere und äußere Oberflächen des Körpers (Oberflächen- oder Deckepithelien). Sie können als Drüsen Stoffe abgeben und vermitteln als Sinnesepithelien Eindrücke von außen. Charakteristisch für Epithelgewebe ist das Fehlen von Blutgefäßen innerhalb des Gewebes, sie werden ausschließlich durch Diffusion von anderen Geweben ernährt. Morphologisch lassen sich die Epithelzellen nach ihrer Form deutlich von anderen Zelltypen unterscheiden. Sie sind durch eine gleichförmige, dachziegelartige Struktur gekennzeichnet, bilden wenig Interzellularsubstanz aus und sitzen als Gewebe meist auf einer Basallamina auf. Die Kultivierung verschiedener Epithelien in vitro ist in den vergangenen Jahren auch aus Pri-märgewebe erfolgreich durchgeführt worden.

Muskelgewebe: die auffälligste Erscheinung dieses Gewe-bes ist die Kontraktionsmöglichkeit. In den Muskelzellen sind bestimmte Strukturen vorhanden, die Myofibrillen, die diese Kontraktion ermöglichen.

Aufgrund ihrer Sonderstellung werden für einzelne Be-standteile der Muskelzellen besondere Bezeichnungen einge-führt: Das Cytoplasma wird als Sarkoplasma be zeichnet, das endoplasmatische Reticulum aufgrund seiner Gestalt und Aus-bildung als sarkoplasmatisches Reticulum, die Mitochondrien als Sarkosomen und die Zellmembran der Muskelfasern als Sarkolemm.

Nach morphologischen Gesichtspunkten teilt man das Muskelgewebe in glatte und quergestreifte Muskulatur ein und als Sonderfall wird der Herzmuskel geführt.

Die glatte Muskulatur findet man im Bereich des Magen-Darm-Trakts, in den Luftwegen, in den Blut- und Lymphge-fäßen, in einigen Organen des Urogenitaltrakts sowie im Auge und an den Haarbälgen.

Zur quergestreiften Muskulatur zählen die Muskeln des Be-wegungsapparats, des Gesichts, der Zunge, des Kehlkopfs und verschiedener anderer Organe. Die quergestreifte Muskulatur ist meist willkürlich innerviert. Die Herzmuskulatur gehört ebenfalls zur quergestreiften Muskulatur, ist allerdings vom vegetativen Nervensystem innerviert. Es unterscheidet sich von der Skelettmuskulatur vor allem im Feinbau, so enthält es z. B. besonders viele Mitochondrien.

Nervengewebe besteht aus Nervenzellen und daneben aus ektodermalem Stütz- und Bindegewebe, das aus Glia zellen be-steht.

Nervenzellen sind besondere Zellen, die sich aus dem Ek-toderm entwickelt haben, sie sind für die Übernahme, die Lei-tung und Übertragung von Reizen spezialisiert.

Typisch für die Nervenzellen sind verschiedene Ausläufer, die vom eigentlichen Zellkörper (Perikaryon, Soma) abgehen. Die meist kurzen und baumartig verzweigten Ausläufer nennt man Dendriten und die langen dünnen Ausläufer, die sich ebenfalls am Ende verzweigen können, werden als Neuriten bezeichnet. Nervenzellen können zu Sinneszellen umgewan-delt werden, wobei man primäre und sekundäre Sinneszellen unterscheidet.

Die Gliazellen können in verschiedenen Formen auftreten und dienen vor allem zur Stoffversorgung der Nervenzellen sowie zum mechanischen Schutz der Nervenzellen sowie ihrer Ausläufer. Nur die Nervenzellen sind in der Lage, die Reize auf-zunehmen, zu verarbeiten und weiterzuleiten.

Stütz- und Bindegewebe stammt ausschließlich aus dem Mesoderm, wobei ein Gehalt an Interzellularsubstanz typisch für die Bindegewebszellen ist. Die zellulären Bestandteile des Bindegewebes lassen sich in ortsfeste und frei bewegliche Bin-degewebszellen unterscheiden. Die Funktion dieser Gewebe ist sehr vielfältig. Einerseits geben sie dem Organ und auch dem Tier (Knochengerüst) eine feste Form, andererseits spie-len diese Gewebezellen bei der Speicherung von Stoffen, beim Wasserhaushalt, beim Stoffwechsel und nicht zuletzt bei der körpereigenen Abwehr eine große Rolle.

Gewebekultur: Erhaltung und/oder das Wachstum von Ge-weben in vitro derart, dass Differenzierung, Struktur und/oder Funktion erhalten bleiben.

Gewebezüchtung: s. Tissue Engineering.

Glykokalyx: Ein Teil der Lipide und Proteine der Zellmembran enthält einen Kohlenhydratanteil (Glykoproteine, Glykolipide). Er ist zur Außenseite der Membran orientiert und bedingt eine gewisse Asymmetrie der Zellmembran. Hier ist auch die strukturelle Basis für die Rezeptoren der Zellmembran zu su-chen, die Hormone, Proteine und ganze Zellen zu erkennen vermögen. Die Gesamtheit dieser glykosilierten Membranbe-standteile bezeichnet man als Glykokalyx. Hier sind auch die biochemischen und morphologischen Korrelate für die Anti-körpererkennung zu suchen. Mithilfe dieser exponierten Koh-lenhydratreste sind die tierischen Zellen auch in der Lage, an-dere Zellen zu erkennen bzw. sich an andere Zellen anzuhaften. Im Unterschied zur tierischen Zelle enthält die pflanzliche Zelle neben der Plasmamembran noch eine Zellwand aus Cellulosen, die miteinander verknüpft sind.

Golgi-Apparat: Funktionelle Gesamtheit der Dictyosomen. Im typischen Golgi-Apparat sind die Dictyosomen zu einer struk-turellen Einheit zusammengefasst, oft in der Nähe des Kerns oder der Centriolen. Der Golgi-Apparat dient der Sekretion und der Synthese bestimmter Stoffe. Ferner ist im Golgi-Apparat die Glykosilierungsaktivität sehr hoch, hier findet die Adressierung der Exportmoleküle der Zelle statt. Der Golgi-Apparat steuert ebenfalls den Membranfluss (Exocytose).

Habituation: Erworbene Eigenschaft von Zellen, ohne zusätz-liche Faktoren zu wachsen und zu proliferieren.


HAT-Medium, HAT-Selektion: Selektionsmedium, in dem nur Zellen überleben, die das Enzym Hypoxanthin-Guanin-phos-phoribosyl-Transferase besitzen (HGPRT+) und sich permanent vermehren können. Diese er wünschten Zellen entstehen bei der Fusionierung von permanent vermehrungsfähigen, HGPRT–-Myelomzellen mit nicht vermehrungsfähigen, aber HGPRT+-B-Lymphocyten. Diese fusionierten Zellen, 7 Hybridomzellen genannt, sind also HGPRT+ und vermehren sich permanent. Sie überleben als einziger Zelltyp im HAT-Medium, das z. B. aus komplettem RPMI-1640 besteht, aber zusätzlich Hypoxan-thin, Aminopterin und Thymidin enthält. Das HAT-System wird bei der Gewinnung von Hybridomzellen, die monoklonale Antikörper sezernieren, verwendet.

Heterokaryon: Zelle mit zwei oder mehr genetisch unter-schiedlichen, nicht verschmolzenen Kernen in einem gemein-samen Cytoplasma als Resultat von Zellfusionen.

Heteroploidie: s. Ploidie.

Histiotypische Differenzierung: In-vitro-Ausbildung von spe-ziellen Zellformationen, die in Form und Funktion den In-vivo-Geweben ähneln.

Historisches zur Zell- und Gewebekultur: Tierische Zell- und Gewebekultur: Gegen Ende des 19. Jahrhunderts beobachteten Wilhelm Roux und Arnold Stücke, dass einzelne Gewebe- und Organstücke, aus dem Frosch entnommen, für kurze Zeit noch stoffwechselaktiv blieben, also noch lebten. Einige Zeit später explantierte Harrison (1907) kleine Gewebestücke aus der Mark-gefäßgegend von Froschembryonen und beobachtete in einem koagulierten Froschlymphtropfen, dass aus überlebenden Ner-venzellen Ausläufer (Axone) auswuchsen, weswegen er als Be-gründer der Gewebekultur bezeichnet wird. Burrows, ein Schüler von Harrison, nahm anstatt Lymphe Plasmagerinnsel und expe-rimentierte zusammen mit Carrel an verschiedenen Gewebeex-trakten. Dabei machten sie die Entdeckung, dass Embryonalex-trakte den besten Einfluss auf das Wachstum von gewissen Zellen hatten. Diese Technik, Gewebestückchen in Embryonalflüssigkeit auf einem Objektträger zu halten, wird heute noch angewandt.

Die größte Schwierigkeit bestand damals darin, die in Kul-tur genommenen Gewebestückchen frei von bakterieller Ver-unreinigung zu halten. Carrel wiederum war es zu verdanken, dass er es durch die Einführung von rigorosen aseptischen Operationsmethoden in der Gewebekultur ermöglichte, Zell-linien über 34 Jahre hindurch ohne Zusatz von Antibiotika zu vermehren. Seine peinlich genauen Anweisungen zur asep-tischen Behandlung der Zell- und Gewebekulturen hielten da-mals sehr viele experimentell arbeitenden Biologen und Me-diziner davon ab, die Zell- und Gewebekultur extensiver zu nutzen. Eine der wichtigsten Leistungen von Carrel und seinen Schülern war die Züchtung von isolierten Zellen auf Glas. Seit dieser Zeit wird der Ausdruck „in vitro“ (lat: im Glas) synonym für alle Arbeiten und Experimente, die außerhalb des Tieres (in vivo) stattfinden, in der Biologie benutzt.

Parallel dazu entwickelte sich die Organkulturtechnik. Man versuchte, einzelne aus dem Tier entnommene Organe oder

Organstückchen in einem Zustand zu halten, der dem in vivo möglichst nahe kam. Die Kenntnisse darüber haben sich im Laufe der Jahre zunehmend verfeinert und heute ist die Organ-kultur ein wichtiger Bestandteil der experimentellen Biologie.

Sowohl in der Zell- und Gewebekultur als auch in der Organkultur spielten schon frühzeitig die Fragen nach der Zusammensetzung des die Zellen bzw. Organe umspülenden Mediums eine entscheidende Rolle. Die Suche nach wirksamen Faktoren des Kulturmediums war bis in die 1950er-Jahre ge-prägt von vielerlei Zusätzen und Rezepturen, die nur speziell für eine Zelllinie erdacht waren und keine generelle Anwen-dung erlaubten. Erst ab 1950 setzten sich Formulierungen von Nährmedien durch, die eine definierte Zusammen setzung aus Salzen, Nährstoffen, Aminosäuren und Vitaminen hatten und die als Zusatz meist nur noch Serum o. Ä. benötigten. Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurden die derzeit verwendeten Kultur-medien ständig weiter entwickelt. Die derzeit letzte Entwick-lung in der Züchtung tierischer und menschlicher Zellen ist die Entwicklung serumfreier Medien mit definierten Zu sätzen.

Pflanzliche Zell- und Gewebekultur: Die pflanzliche Zell- und Gewebekultur entwickelte sich völlig getrennt von der tierischen Zellkultur. Erst relativ spät begann man mit der Entwicklung von künstlichen Nährmedien, die erst mit dem Zusatz von Pflanzenhormonen wirksam die Teilung von Zellen in Suspension förderten. Erst Ende der 1930er-Jahre gelang es, Karottengewebe für unbegrenzte Zeit in Kultur am Leben zu erhalten. Dies wurde erreicht, indem man sterile Gewebestück-chen auf Agar legte, der mit Nährlösung angereichert war und außerdem Pflanzenhormone enthielt. Aus den Gewebestück-chen entwickelte sich dann embryonales Pflanzengewebe in Form eines Kallusgewebes, das sich in dauernder Teilung be-fand. Diese Form der Gewebekultur ist bis heute noch aktuell.

Erst in den 1960er-Jahren wurden auch andere Pflanzenzel-len erfolgreich als Suspensionskulturen ge züchtet, wobei sich herausstellte, dass die Kultivierung einen relativ geringeren Aufwand darstellte als die Züchtung von tierischen Zellen. In den letzten Jahren hat sich die Züchtung von Protoplasten, d. h. von Pflanzenzellen ohne Zellwand, so vervollkommnet, dass es schon gelungen ist, aus einem Pflanzenprotoplast wieder eine ganze Pflanze heranzuziehen. Die pflanzliche Zellkultur wird derzeit vor allem in der Grundlagenforschung, aber auch in der Produktion von Nahrungsstoffen und auch von Arzneimitteln verwendet.

Homokaryon: Zelle mit zwei oder mehr genetisch identischen Kernen in einem gemeinsamen Cytoplasma als Resultat der Fusion zweier artgleicher Zellen.

Hybridzellen, Hybridomzellen: Zellen, die durch spontane oder induzierte Fusion von zwei verschiedenartigen Zellen entstanden sind. Nach der Kernverschmelzung (Karyogamie) kommt es oft zum Verlust von Chromosomen, was die Hy-bridzelle für die Zuordnung bestimmter Gene zu einzelnen Chromosomen geeignet macht. Diese Synkaryonten werden zur Erforschung der Wechselwirkung von Genen eingesetzt sowie zur Kartierung menschlicher Chromosomen. Neuerdings werden solche Zellen (Hybridomzellen) verwandt, um mono-


klonale Antikörper herzustellen. Die Hybridomzelle ist eine Hybridzelle aus primärer immunkompetenter Milzzelle und einer Myelomzelle (Myelom = Knochenmarkstumor).

Immortalisierung: Jedes Verfahren, aus einer Zelllinie mit be-grenzter Lebensdauer eine unsterbliche (immortalisierte) Zell-kultur (s. Zelllinien) zu machen. Die Immortalisierung kann z. B. durch 7 Transformation mit einem Virus (z. B. SV 40) oder durch Transfektion eines Onkogens erfolgen. Eine schonende Methode der Immortalisierung ohne einhergehende Transfor-mation ist die Transfektion mit (humaner) 7 Telomerase.

In vitro: lat.: im Glas.

Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS): Diese können durch Rückprogrammierung ausgereifter Körperzellen eines erwachsenen Individuums hergestellt werden. Erstmalig gelang dies durch simultane retrovirale Transfektion adulter Hautzel-len mit vier Transkriptionsfaktoren (Oct3/4, Sox2, Klf4 und c-Myc). Diese vier Faktoren wurden durch Untersuchungen an embryonalen Stammzellen identifiziert und sind für den pluripotenten Status der Zellen (Stemness) verantwortlich (7 Potenz). Zwischenzeitlich sind mehrere, auch rein che-mische Verfahren zur Gewinnung von iPS beschrieben wor-den. Die iPS sind genetisch identisch mit den ursprünglichen Körperzellen, was für einen späteren therapeutischen Einsatz (Replantation) von Bedeutung ist. Darüber hinaus ist die Her-stellung von iPS ethisch unbedenklich.

Kallus, Kalluskulturen: Differenzierte Pflanzenzellen, als Ant-wort auf eine Verletzung unorganisiert wachsend. In vitro kön-nen diese Zellhaufen auf agarhaltigen Nährböden gezüchtet und durch Teilung in kleine Stückchen vermehrt werden.

Keimblätter: s. Embryonalentwicklung.

Klon: Population von Zellen, die sich von einer einzigen Zelle ableitet. Ein Klon muss nicht notwendigerweise homogen sein und deshalb sollten die Begriffe Klon und geklont nicht zur Kennzeichnung der Homogenität einer Zellpopulation, sei es in genetischer oder anderer Hinsicht, angewandt werden. In der Pflanzenzellkultur werden als Klone auch Pflanzen bezeichnet, die durch rein vegetative Vermehrung aus einem einzelnen In-dividuum entstanden sind.

Klonierungseffizienz (Cloning Efficiency): Prozentsatz der ausgesäten Zellen, die einen Klon bilden. Dabei muss sicherge-stellt sein, dass die gebildeten Kolonien aus einer einzigen Zelle stammen.

Koloniebildungseffizienz: Prozentsatz der ausgesäten Zellen, die eine Kolonie bilden.

Kompartiment: Als Kompartiment innerhalb einer Zelle ver-steht man alle voneinander abgegrenzten Reaktionsräume, die jeweils eine entsprechende Funktion bzw. entsprechende Reak-tionsabläufe zeigen.

Der Begriff deckt sich nicht genau mit dem des Organells (7 Zellorganellen), doch sind die meisten Kompartimente auch als Organellen zu bezeichnen. Der Übergang ist fließend und nicht immer sind Organell und Kompartiment strikt voneinan-der zu trennen (z. B. Ribosomen am rauen ER).

Konditioniertes Medium: Kulturmedium, das bereits einige Zeit (mind. 12 h) mit kultivierten Zellen in Kontakt gekom-men ist. Man geht davon aus, dass das Medium von den Zellen „konditioniert“, d. h. verändert wurde, indem zwar Nährstoffe (Glucose, Aminosäuren) verbraucht wurden, dafür aber von den Zellen gebildete und sezernierte Wachstumsstoffe und Mediatoren im Medium angereichert sind (parakrine und auto-krine Sekretion, 7 Signalweiterleitung).

Konfluenz: Dichtest mögliche Anordnung von adhärenten Zel-len als Monolayer in Kultur.

Kontaktinhibition: Die Tatsache, dass Zellen in Kultur nur bis zu einer bestimmten Dichte heranwachsen können. Natürliche Hemmung der Zellteilung durch den allseitigen Kontakt mit benachbarten Zellen. Nicht tumorzellen bilden in der Kultur eine Einfachschicht (Monolayer) aus ruhenden, nicht proli-ferierenden Zellen aus, während maligne Tumorzellen durch fehlende Kontakthemmung meist weiter proliferieren und un-regelmäßig übereinander wachsen (7 Multilayer).

Kontamination: Befall von Zellkulturen mit Mikroorganismen oder Viren. Diese vermehren sich sehr viel schneller als die höheren Zellen der Kultur und erzeugen oft Gifte (Toxine), die für die Zellkulturen tödlich sein können. Die beste Verhütung von Kontaminationen ist eine rigorose Anwendung aseptischer Techniken.

Kontinuierliche Zelllinie: s. Zelllinie.

Kreuzkontamination: Verunreinigung einer Zellkultur durch Zellen einer anderen Zelllinie. Weisen die verschleppten Zellen wesentlich höhere Proliferationsraten auf, kann die Ursprungs-kultur rasch überwuchert sein.

Kryokonservierung: Einfrieren und Lagerung kultivierter Zel-len bzw. Zelllinien in flüssigem Stickstoff bei –196 °C.

Laminar Flow: Laminarer Luftstrom in einer Reinraumarbeits-bank. Er wird, von einem Gebläse erzeugt, durch ein Filter-system gedrückt, das alle Partikel, die größer als 0,3 μm sind, zurückhält.

Die Wahl von Geräten (laminar flow box, Reinraumwerk-bank oder clean work bench) mit horizontaler oder vertikaler Strömung hängt vom Verwendungszweck (Material- und/oder Personalschutz) ab. Um einen optimalen Luftstrom, der vor Kontaminationen schützt, zu erreichen, sollte die Windge-schwindigkeit >0,40 m/s be tragen.

Lymphoblastenartige Zellen: Diese Zellen (engl. lymphoblast-like) adhärieren nicht an die Kulturschale, sondern verbleiben


kugelförmig in Suspension. Siehe auch 7 epithel- oder 7 fibro-blastenartig.

Lymphocyten: Gruppe der Leukocyten, ca. 7–9 μm große weiße Blutkörperchen. Lymphocyten machen ca. 20–55 % der Leukocyten aus. Die lymphoiden Stammzellen im Knochen-mark können sich zu B-Lymphocyten (B-Zellen) und T-Lym-phocyten (T-Zellen) entwickeln, wobei die B-Zell-Entwicklung im Knochenmark stattfindet, T-Zell-Vorläufer jedoch in einem frühen Stadium in den Thymus auswandern (lymphatische Organe), wo sie zu T-Lymphocyten differenzieren. B-Zellen sind antikörperproduzierende Zellen (7 Antikörper). T-Zellen stellen die zellulären Abwehrmechanismen der adaptiven Im-munantwort. Sowohl T- als auch B-Zellen sind in der Lage, sich zu langlebigen Gedächtniszellen (immunologisches Gedächtnis) zu entwickeln, die bei einer sekundären Erkrankung mit einem bestimmten Pathogen (7 Antigen) sofort aktiv werden.

Lysosomen: Zellorganellen, die mit einer Biomembran um-geben sind und Verdauungsenzyme enthalten. Sie vermögen bestimmte Makromoleküle durch Hydrolyse abzubauen. Im Inneren der Lysosomen herrscht ein saures Milieu (pH 4,5–5,0) vor. Werden diese Enzyme infolge Zerstörung der lysosomalen Membran freigesetzt, geht die Zelle zugrunde (Autolyse). Der intrazelluläre Abbau von Substanzen durch die Lysosomen kann Material endogenen und, nach Fusion mit endocyto-tischen Vesikel, exogenen Ursprungs betreffen.

Medium, Kulturmedium: Eine Nährlösung, die anorganische Salze, zur Aufrechterhaltung von Osmolarität und pH-Wert so-wie Nährstoffe enthält. Man unterscheidet zwischen einem Er-haltungsmedium, welches das Überleben von Zellen über eine 24-h-Periode ermöglicht, und einem Proliferationsmedium, das all jene Nähr- und Wachstumsstoffe enthält, die für Wachs-tum und Proliferation in vitro notwendig sind. Dies wird meist durch die Zugabe von fetalem Kälberserum erreicht (7 Serum). Aus verschiedenen Gründen geht heute der Trend eindeutig zur Entwicklung und Verwendung serumfreier Medien (s. Kap. 7). • Serumfreie Medien: Serumfreie Medien sind nicht mit tie-

rischem Serum supplementiert, können aber spezielle Pro-teine oder Proteinfraktionen enthalten (z. B. Gewebeex-trakte oder Pflanzenextrakte) und werden deshalb nicht als chemisch-definierte Medien gesehen.

• Proteinfreie Medien: Proteinfreie Medien enthalten keine hochmolekularen Proteine oder Proteinfraktionen, können aber Peptide bzw. Peptidfraktionen enthalten (z. B. Prote-inhydrolysate) und sind deshalb nicht chemisch definiert. Proteinfreie Medien erleichtern die Isolierung von Zellpro-dukten (rekombinante Proteine, monoklonale Antikörper) im sog. down-stream processing.

• Medien, frei von tierischen Komponenten (animal-derived component free): Diese Medien enthalten keine Komponen-ten tierischen oder humanen Ursprungs. Die Medien sind aber nicht notwendigerweise chemisch definiert (z. B. wenn sie Pepton, Hefeextrakt oder Pflanzenextrakte enthalten).

• Chemisch definierte Medien: Chemisch definierte Medien enthalten keinerlei Proteine, Hydrolysate oder andere Kom-

ponenten unbekannter Zusammensetzung. Hormone und Wachstumsfaktoren werden dem Medium als hochgerei-nigte Fraktionen oder als rekombinante Produkte zugesetzt. Chemisch definierte Medien müssen nicht notwendiger-weise frei von tierischen Komponenten sein.

Meiose (Reifeteilung): Besondere Form der Zellteilung, die nur bei Geschlechtszellen vorkommt. Hierbei wird der diploide Chro-mosomensatz der Zelle auf einen haploiden Satz reduziert. Des-halb wird die Meiose auch als Reduktionsteilung bezeichnet. Ohne diesen Vorgang würde sich bei jeder Befruchtung der Chromoso-mensatz innerhalb der Zellen verdoppeln. Die Reduktionsteilung umfasst zwei Teilungsschritte, die erste Reifeteilung, während der der diploide Chromosomensatz der Geschlechtszellen auf den haploiden Satz reduziert wird. Danach schließt sich sofort eine mitotische Teilung des haploiden Chromosomensatzes an. Wäh-rend der ersten Reduktionsteilung findet eine Neukombination der genetischen Information durch überkreuzen (crossing over) von benachbarten Chromatidenstücken zwischen homologen Chromosomen vom väterlichen und mütterlichen Erbgut statt. Nach Abschluss der Meiose sind aus einem diploiden Kern vier haploide Kerne entstanden. Erst durch Verschmelzen von zwei Geschlechtszellen während der Befruchtung (Zygote) wird wie-der der diploide Chromosomensatz erreicht.

Meristemkultur: Pflanzenzellkultur, die aus der Wachstums-zone der Pflanze (Meristem) stammt.

Metabolomics: Die systematische Erfassung aller kleinmole-kularen Stoffwechselvorstufen und -produkte (Metabolite). In der Zellkultur umfasst dies die vollständige Analyse aller In-haltsstoffe des Kulturmediums zu verschiedenen Zeitpunkten (extrazelluläre Metabolite) wie auch die Quantifizierung aller kleinmolekularen, intrazellulären Metabolite. Die qualitative und quantitative Bestimmung der verbrauchten und gebilde-ten Metabolite (metabolic profiling) erlaubt die systemische Betrachtung des Gesamtstoffwechsels einer Kultur: die Umsatz-raten und Enzymaktivitäten einzelner Stoffwechselwege, die Interaktionen zwischen verschiedenen Stoffwechselprozessen und deren intrazelluläre Kompartimentierung.

Microcarrier (Mikroträger): Partikel, die eine elektrisch gela-dene Oberfläche besitzen und auf denen sich Zellen anheften und wachsen können. Die Kultivierung der Zellen erfolgt in sogenannten Spinnergefäßen oder Fermentern in Suspension unter ständigem Rühren.

MicroRNA (miRNA): Kurze, 21–25 Nucleotide umfassende, nichtcodierende, hoch konservierte endogene RNA-Moleküle. miRNAs spielen eine wichtige Rolle im komplexen Netzwerk der Genregulation, insbesondere beim Gene-Silencing. Durch spezifische Bindung von miRNAs an komplementäre Regionen der mRNA codierender Gene wird entweder deren nachfolgende Translation gehemmt oder die Ziel-mRNA frühzeitig abgebaut. Bislang konnten über 800 verschiedene miRNAs nachgewie-sen werden. Deren Expression ist hoch gewebsspezifisch und vom Entwicklungsstadium einer Zelle abhängig, weshalb das


miRNA-Profiling zur Authentifizierung von Zellen, insbeson-dere von Stammzellen, in Zukunft Bedeutung erlangen kann.

Mikropropagation: Klonale In-vitro-Vermehrung von Pflan-zen aus Spross-, Meristem- oder Blattknollengewebe mit einer beschleunigten Proliferation.

Mikrosomen (Microbodies): Gesamtzahl von Zellorganellen, die zur Entgiftung von Produkten des Intermediärstoffwechsels und von Fremdprodukten dienen.

Sie sind ebenfalls von einer Membran umgeben und ent-halten oxidierende Enzymsysteme, vor allem Peroxidasen und Katalasen. Besonders reich an solchen Mikrosomen ist die Leberzelle. Die Mikrosomen (Blattper oxisomen) treten auch in bestimmen Pflanzenarten (C3-Pflanzen, Photorespiration) sehr häufig auf und auch in bestimmten Samen (Glyoxisomen). Hier dienen sie vor allem zum Abbau bzw. zur Umwandlung von Reservelipiden zu Kohlenhydraten.

Mitochondrien: Zellorganellen, die mit einer Doppelmembran umgeben sind. Sie fungieren als Energielieferanten der Zelle. Sie sind Ort der Kohlenhydrat-, Aminosäuren- und Lipidoxi-dation zu CO2 und H2O unter Sauerstoffverbrauch. Mit dieser Oxidation verbunden ist die Gewinnung von ATP als ener-giereiche Verbindung. Die Mitochondrien enthalten u. a. eine vollständige Enzymausstattung für den Fettsäureabbau, für den endgültigen Abbau von Kohlenhydraten (Zitronensäurezyklus), für die Atmungskette und die oxidative Phosphorylierung.

Sie weisen meist die Form von Stäbchen oder Rotations-elipsoiden auf, sind zwischen 0,5–6 μm lang und haben ei-nen Durchmesser von 0,2–1 μm. Die innere Membran ist zur Oberflächenvergrößerung in Falten (Cristae) oder in Röhren (Tubuli) geformt.

Die Anzahl der Mitochondrien pro Zelle ist sehr unter-schiedlich. Stoffwechselintensive Zellen (wie Herzmuskelzellen oder Leberzellen) weisen eine hohe Mito chondriendichte auf, während in Zellen mit geringer Aktivität nur einzelne Mito-chondrien vorhanden sind.

Darüber hinaus haben Mitochondrien eigene DNA und RNA und sind teilweise zur Proteinbiosynthese fähig. Sie ver-mehren sich ausschließlich durch Teilung.

Mitose: Die häufigste Art der somatischen Zellteilung ist die Mitose, eine Kern- und Cytoplasmenteilung, wobei das Kern-material erbgleich an die Tochterzellen weitergegeben wird. Voraussetzung für die Mitose ist die identische Reduplikation der Erbsubstanz im Kern, der DNA (Desoxyribonucleinsäure). Sie findet schon vor der eigentlichen Mitose im sogenannten Interphasekern statt, wobei sich die DNA, die als Doppelspirale ausgebildet ist, unter Zuhilfenahme neuer DNA-Bausteine, der Nucleotide oder Nucleinsäurebausteine, verdoppelt. Es entste-hen zwei völlig gleiche DNA-Doppelstränge am Ende der In-terphase. Nachdem sich in der Interphase die DNA im Zellkern verdoppelt hat und genügend Energie in Form von Kohlenhy-draten gespeichert ist, tritt die Zelle nach einer Volumenzu-nahme zunächst in die sogenannte Prophase ein. In dieser Phase werden die Chromosomen als knäuelförmig zusammengefügte

Struktur sichtbar. Sie verkürzen und verdichten sich durch Spiralisierung zunehmend, bis sie eine charakteristische Form annehmen. Ein deutlicher Längsspalt trennt die beiden Hälften der Chromosomen, die Chromatiden, voneinander ab. Der Nu-cleolus, in dem vor allem Ribonucleinsäuren gebildet werden, löst sich auf; der Golgi-Apparat verschwindet ebenfalls. Die beiden Centriolen rücken auseinander und wandern zu den Zellpolen. Gleichzeitig werden die mikrotubulären Strukturen des Spindelapparats ausgebaut und sichtbar, der die Bewe-gungen der Chromosomen während der Zellteilung vermittelt. Die Prophase endet mit der Auflösung der Zellkernmembran.

Während der Metaphase ordnen sich die hakenförmigen Chromosomen in der Mittelebene (Äquatorial ebene) der Zelle zwischen den beiden Spindelpolen an. Nach vollständiger Aus-bildung der Teilungsspindel erscheinen durchgehende Zentral-fasern, die die beiden Pole miteinander verbinden und Chromo-somenfasern, die am Centromer der Chromosomen ansetzen.

In der Anaphase wird die Centromerregion der Chromo-somen gespalten und die „Chromosomenhälften“ (Schwesterchro-matiden) werden zu den entgegengesetzten Polen transportiert.

In der Telophase gruppieren sich die Chromatiden um die beiden Pole. Sie entspiralisieren sich und verlieren dabei ihre Gestalt. Kernmembran und Nucleoli werden neu gebildet. Es entstehen dabei zwei neue Interphasenkerne. In Verbindung mit der Kernteilung setzt die eigentliche Zellteilung (Cytoki-nese) ein, die meist schon in der späten Anaphase beginnt. Hierbei schnürt sich die Zellmembran in der Regel von der Peripherie her ein, wobei die Verteilung des Zellmaterials meist zufällig geschieht. Die Teilung des Zellleibs wird in der Telo-phase abgeschlossen. Eine Zellteilung nach einer Kernteilung ist jedoch nicht immer obligatorisch, dabei können Riesenzel-len mit mehreren Kernen entstehen, solche Zellen nennt man Plasmodien. Zellen mit mehreren Kernen, die durch einfache Zellmembranverschmelzung bzw. Membranfusionen gebildet worden sind, nennt man Syncytien.

Monolayer: Verteilung adhärenter Zellen als einzellige Schicht auf einer Kulturunterlage. Nur kontaktabhängige Zellen bilden in Kultur eine Einfachschicht aus.

Multilayer: Tumorzellen und andere transformierte Zellen bil-den in Kultur mehrere Schichten übereinander bzw. wachsen durch fehlende 7 Kontaktinhibition unregelmäßig übereinan-der.

Mutation: Spontane, d. h. natürlich verursachte, oder durch „mutagene“ Stoffe induzierte Veränderung des Erbguts (Ver-änderung der Basensequenz) einer Zelle. Somatische Mutati-onen betreffen Körperzellen, diese sind nicht vererbbar. Bei generativen Mutationen sind die Keimzellen betroffen, wodurch die Schädigung an die Nachkommen weitergegeben wird. Die spontane Mutationsrate (Mutationshäufigkeit: Anteil der in einem Generationszyklus neu mutierten Zellen – häufig auf einzelne Gene bezogen) liegt bei 10–5–10–9. In diploiden Orga-nismen treten die wenigsten Genmutationen sofort in Erschei-nung; vielmehr reicht meist eine einfache Form des intakten Gens für die Erfüllung der Funktion aus.


Mycoplasmen: Prokaryotische Organismen, die unter den Mikroorganismen eine eigene Klasse darstellen. Sie sind von einer dreilagigen Membran umgeben und bilden keine Zell-wand aus. Die Zellen sind ultramikroskopisch klein (ihre Größe schwankt zwischen 0,2 und 2 μm), sehr wechselnd in ihrer Morphologie und leicht verformbar. Sie sind gramne-gativ, z. T. beweglich und verfügen über keine Dauerformen. Zellkulturen sind häufig damit kontaminiert. Aufgrund ih-rer Kleinheit und Beweglichkeit können sie Sterilfilter mit einer Porengröße von 0,2 μm passieren. Mycoplasmen sind mit den üblichen lichtmikroskopischen Verfahren nur sehr schwer nachweisbar. Sie kommen als Pathogene oder harm-lose Kommensale in Pflanzen und Tieren vor. M. orale und M. salivarum (Name!) sind harmlose Keime der menschlichen Mundflora.

Methoden zur Erkennung von Mycoplasmen in der Zellkul-tur sind spezielle Fluoreszenzfärbetechniken mit bestimmten Kernfarbstoffen oder enzymatische Nachweismethoden spezi-eller Mykoplasmen-spezifischer En zyme sowie molekularbio-logische Nachweise mittels PCR. Eine dauerhafte Beseitigung von Mycoplasmen in der Zellkultur ist auch heute noch sehr schwierig. Man nannte diese Organismen früher pleuropneu-monia like organisms (PPLO).

Nanobakterien: Fälschliche Bezeichnung für 50–200 nm große abiotische, proteinumhüllte Ca-Carbonatpräzipitate, die in fe-talem Kälberserum, aber auch an kultivierte Zellen haftend gefunden wurden.

-omics: Dieses Suffix steht für eine Reihe von wissenschaftli-chen Gebieten bzw. Anwendungen in der molekularen Biologie, die sich mit den grundlegenden Vorgängen im Organismus bzw. in Teilen desselben beschäftigen. • Genomics: Studien zur genetischen Ausstattung und Ex-

pression einer Zelle, eines Gewebes bzw. Gesamtorganis-mus. Kann noch weiter differenziert bzw. unterteilt werden in einzelne Untergebiete (Funktionelle Genomics; Meta-, Epi- und Transcriptomics).

• Proteomics: Schließt das ganze Gebiet der funktionellen Proteinwissenschaften in der Biologie ein.

• Metabolomics und Metabonomics: Qualitative und quanti-tative biochemische Prozessbeschreibungen der enzymati-schen bzw. proteogenen Reaktionen.

Weitere -omics-Technologien: Toxicogenomics, Pharmacogeno-mics, Nutrigenomics u. a.

Onkogene: Krebs- oder Tumorgene, die zuerst bei Tumorvi-ren (v-Onkogene), später aber auch im Genom tierischer und menschlicher Zellen entdeckt wurden (c-Onkogene). Dort liegen die c-Onkogene in Form von Proto-Onkogenen als normale Bestandteile des Genoms vor. Durch somatische 7 Mutation können Proto-Onkogene in aktiv transformierende zelluläre Onkogene umgewandelt werden. Nach ihrer normalen zellu-lären Funktion können Onkogene in fünf funktionelle Grup-pen eingeteilt werden: 1) Wachstumsfaktoren (z. B. sis/PDGF), 2) Rezeptoren (z. B. erbB/EGF-Rezeptor), 3) Proteine der zellu-lären Signaltransduktion (z. B. ras/G-Protein, abl/Tyrosin-Ki-

nase, src/Tyrosin-Kinase), 4) Transkriptionsfaktoren (z. B. jun, fos, myc) und 5) Tumorsuppressorgene (z. B. p53, Rb).

Organkultur: Erhaltung oder Züchtung von Organanlagen, ganzen Organen und Teilen davon in vitro, sodass Diffe-renzierung sowie Erhaltung von Struktur und/oder Funktion möglich ist.

Osmol: 1 Osmol ist die Masse von 6,022 1023 osmotisch akti-ver Partikel in wässriger Lösung. 1 mOsmol/kg H2O verursacht eine Gefrierpunktserniedrigung von 0,001858 °C.

Osmolalität: bezieht sich auf die Masse des Lösungsmittels: mOsmol/kg H2O.

Osmolarität: bezieht sich auf das Volumen des Lösungsmit-tels: mOsmol/l Lösungsmittel.

Osmose: Übergang von gelösten Teilchen zwischen zwei flüs-sigkeitsgefüllten Kompartimenten, die durch eine semipermea-ble Membran getrennt sind.

Passage: Das Transferieren von Zellen von einem Kulturgefäß in ein anderes, wobei meist eine Verdünnung der Zellen er-folgt. Dabei nimmt die Passagenzahl um +1 zu. Der Ausdruck Passage ist synonym mit Subkultur und sollte nicht verwech-selt werden mit der Passage in der Virologie. Hier bedeutet Passage das Überimpfen von Viren von einer Kultur auf eine andere.

Passagennummer: Anzahl der bisherigen Subkulturen.

PCR: Abk. f. Polymerase Chain Reaction, dt. Polymerase-Ket-tenreaktion. Mitte der 1980er-Jahre von Kary Mullis entwickelte Technik zur In-vitro-Amplifikation eines definierten DNA-Fragments. Dadurch können innerhalb von Stunden wenige Kopien einer vorhandenen DNA bzw. mRNA (nach reverser Transkription) millionenfach angereichert werden.

Phagocytose: Die Aufnahme fester Partikel in die Zelle (En-docytose). Zellen mit besonderer Phagocytoseak tivität sind vor allem die Granulocyten und die Mono cyten.

Phänotyp: Erscheinungsbild einer kultivierten Zelle oder einer Zelllinie, resultierend aus dem Genotyp und den gewählten Kulturbedingungen.

Pinocytose: Die Aufnahme von Flüssigkeit in die Zelle mittels Endocytose.

Plasmide: Zirkuläre, extrachromosomale replizierende DNA-Moleküle (genetische Elemente), die in Bak te rienzellen zusätz-lich zum Bakterienchromosom vorkommen. Die allgemeinen Plasmidfunktionen sind: Replikation (rep), Transferfunktion (tra) und Inkompatibilitätsfunktion (inc). Daneben gibt es noch eine Reihe spezieller Funktionen, durch die sich die einzelnen Plasmidtypen unterscheiden. Plasmide werden beim genetic engineering als Vektoren eingesetzt.


Plastiden: Zellorganellen, die nur in Pflanzenzellen vorkom-men. Sie sind ebenso wie die Mitochondrien mit einer Dop-pelmembran versehen, die zwei Reaktionsräume voneinander trennt. Wie die Mitochondrien sind die Plastiden semi-auto-nome Systeme, d. h., sie können nur aus ihresgleichen her-vorgehen, haben eine eigene DNA und können einen starken Formwechsel aufweisen. Vor allem bei den höheren Pflanzen entwickeln sich die photosyntheseaktiven Chloroplasten. In den Wurzel- und Epidermiszellen differenzieren die Plastiden zu Leukoplasten, die zwar pigmentlos sind, aber bestimmte Speicherfunktionen ausüben. Weitere Sonderformen der Pla-stiden werden als Chromoplasten (zur Intensivierung der Farb-wirkung) und als Gerontoplasten (diese entstehen aus intakten Chloroplasten infolge Alterung) bezeichnet. Die Gerontoplasten sind u. a. für die Färbung des Herbstlaubs verantwortlich.

Plating Efficiency: s. Anheftungseffizienz.

Ploidie, Ploidiegrad: Numerische Anzahl des Chromosomen-satzes einer Zelle. Man unterscheidet: haploid (n), diploid (2n), triploid (3n), tetraploid (4n) und polyploid (mehr als diploid). Euploid ist eine Zelle, deren Kern ein exaktes Vielfaches der ha-ploiden Chromosomenzahl enthält, aneuploid, wenn der Kern kein exaktes Vielfaches enthält. Dabei sind einzelne Chromo-somen betroffen, d. h., ein oder mehrere Chromosomen sind in größerer oder geringerer Zahl vorhanden als die übrigen.

Der Begriff heteroploid bezieht sich auf eine gesamte Kultur und bedeutet, dass der Chromosomensatz einzelner, meist an-euploider Zellen vom normalen Chromosomensatz abweicht. Heteroploide Zelllinien besitzen zu weniger als 75 % diploide Chromosomensätze, dies bedeutet jedoch nicht, dass diese Zel-len maligne sind, transformiert sind oder dass diese nun in vitro permanent wachsen.

Populationsdichte: Anzahl der Zellen pro Fläche bzw. pro Vo-lumen eines Kulturgefäßes.

Populationsverdopplungszahl: Zahl aller Zellverdopplungen seit der initialen Anzucht, z. B. seit dem Auftauen einer Zell-linie oder dem Anlegen einer Primärkultur. Ist ein hilfreicher Parameter, die Replikationsfähigkeit einer begrenzt wachsen-den, endlichen Zelllinie bis zum Eintritt in die 7 Seneszenz ab-zuschätzen. Gibt ferner eine grobe Angabe über die Gesamtzahl aller Zellen, die über den Zeitraum der Kultur insgesamt an-gezüchtet wurden (kumulative Populationsverdopplungszahl). Davon müssen allerdings Zellverluste durch Zellalterung oder Apoptose abgezogen werden.

Populationsverdopplungszeit: Zeitspanne, in der sich eine Zellpopulation während der logarithmischen Wachstumsphase verdoppelt (z. B. von 1 105 auf 2 105 Zellen vermehrt).

Potenz: In der Entwicklungsbiologie bezeichnet man damit die Fähigkeit bestimmter Zellen und Gewebe, sich zu diffe-renzieren (7 Stammzellen). Die Potenz zur Dif ferenzierung nimmt in der Reihenfolge totipotent (= omnipotent), pluri-potent, multipotent, oligopotent und unipotent ab, doch ist

diese Abgrenzung nicht immer scharf zu ziehen und hängt von vielen Außenfaktoren (z. B. Kulturbedingungen) ab. Totipo-tenz (Omnipotenz) ist die Fähigkeit einer einzigen Zelle, einen kompletten Organismus aufzubauen (z. B. befruchtete Eizelle, Zygote). Als Pluripotenz bezeichnet man die Fähigkeit einer Zelle, sich in nahezu alle Zellen differenzieren zu können (z. B. embryonale Stammzellen, induzierte pluripotente Stammzellen – iPS). Multipotente Zellen können sich in eine Vielzahl von Abkömmlingen differenzieren, wie z. B. die hämatopoetische Stammzelle, während lymphoide oder myeloide Stammzellen oligopotent sind. Unipotenz ist die Fähigkeit einer Zelle, Zellen desselben Typs zu bilden (alle somatischen Zellen).

Primärkultur: Eine Kultur aus Zellen, Geweben oder Organen, die direkt einem Organismus entnommen wurden. Eine Pri-märkultur wird nach der ersten Passage als Zelllinie bezeich-net.

Proteinbiosynthese (Translation): Die Proteine als wichtiger Bestandteil jeder Zelle werden ständig neu synthetisiert, üben eine bestimmte Zeit ihre Funktionen aus (Enzyme als Bioka-talysatoren, Strukturproteine und Exportproteine) und wer-den danach wieder abgebaut. Die Informationsübertragung für diese Syntheseleistung erfolgt durch die DNA, deren Basense-quenz die Aminosäuresequenz der Proteine (= Polypeptide) be-stimmt. Die Proteinbiosynthese läuft in zwei distinkten Schrit-ten ab. Der erste Schritt ist die Überschreibung der in der DNA enthaltenen Information, die durch die Basensequenz festgelegt ist, in eine andere Polynucleotidsequenz, die nur die Informa-tion für das betreffende Protein enthält. Die Überschreibung von der DNA erfolgt auf eine Ribonucleinsäure (RNA), die anstelle von Thymin Uracil und anstelle von Desoxyribose Ri-bose enthält. Bei der Überschreibung der Information auf die RNA entsteht eine „Arbeitskopie“ der DNA, sie wird „messen-ger“- oder Boten-RNA (mRNA) genannt. Dieser Vorgang, die Transkription, wird von einem Enzym, der RNA-Polymerase, katalysiert. Dabei erkennt das Enzym einen entspiralisierten Abschnitt an einem DNA-Strang (codogener Strang) und fer-tigt nun eine komplementäre, in der Regel einsträngige RNA an. Unmittelbar danach löst sich die neu gebildete mRNA von der DNA ab. Die neu gebildete mRNA ist beweglich und tritt aus dem Kern durch die Kernporen aus und lagert sich nun an die Ribosomen an. Hier findet der zweite Schritt, die Transla-tion, statt. Als Translation bezeichnet man den Schritt von der mRNA zur Synthese eines speziellen Proteins, das durch die Aminosäuresequenz festgelegt ist. Ort der zellulären Protein-synthese sind die Ribosomen, die vorwiegend aus Proteinen und spezieller RNA (ribosomaler RNA, rRNA) bestehen. Meh-rere Ribosomen werden durch die mRNA zu funktionsfähigen Polyribosomen oder Polysomen verbunden. Die rRNA, die wie die mRNA in Form von Einzelsträngen an der DNA syntheti-siert wird, ist nicht nur für die Struktur der Ribosomen verant-wortlich, sondern auch für die Wechselwirkung mit der mRNA. Bei der eigentlichen Synthese des Polypeptidstrangs erfolgt die Anlagerung von aktivierten Aminosäuren an das Ribosom mit-hilfe einer dritten Klasse von RNA, der Transfer-RNA (tRNA). Für jede Aminosäure existieren spezifische tRNA-Moleküle.


Auf der mRNA liegt die Information für die Aminosäure-sequenz in Form einer Dreiersequenz der Basen fest (Basentri-plett o. Codon). Das komplementäre Gegenstück auf der tRNA ist das Anticodon, ebenfalls eine Dreiersequenz von komple-mentären Basen zur mRNA. Beim Ablesen der Matrize werden nun die mit der tRNA kovalent verknüpften Aminosäuren mittels der Peptidbindung zu einem Polypeptidstrang synthe-tisiert und danach von der mRNA getrennt. Nach Abschluss der Translation zerfällt das Ribosom wieder in seine Unter-einheiten und kann sich so wieder mit einer neuen mRNA zu einem neuen Synthesezyklus verbinden. Je nach Erfordernissen der Zelle können bestimmte Gene zu bestimmten Zeiten aktiv werden, andere dagegen inaktiv. Die Regelmechanismen, die die Genaktivität steuern, sind sehr kompliziert und in der Eu-karyotenzelle noch weitgehend unverstanden.

Proteomics: Der Begriff „Proteom“ umfasst alle vom 7 Genom einer Zelle codierten bzw. zu einem bestimmten Zeitpunkt ex-primierten Proteine. Die Erforschung sowohl quantitativer als auch qualitativer Art aller Proteine z. B. in ausgewählten Zellli-nien hat zu einer eigenen Forschungsrichtung geführt. Es wird mit molekularbiologischen Methoden (vor allem mit zwei-dimensionaler Elektrophorese und massenspektrometrischen Methoden) untersucht, inwieweit Proteine in der Zelle unter bestimmten Gesichtspunkten exprimiert werden und welche Unterschiede es hier zwischen Zellen bezüglich des Differen-zierungsgrades gibt. Auch mit der Suche nach neuen Protei-nen, die bisher in Funktion und Eigenschaften nicht entdeckt wurden, sowie mit den vielfältigen Wechselwirkungen der zel-lulären Proteine untereinander beschäftigt sich dieser neue Forschungszweig.

Protoplast: Bakterien-, Pilz- oder Pflanzenzelle, bei der die Zellwand experimentell entfernt wurde.

Pyrogene: Klasse fieberauslösender/fiebererzeugender Substan-zen; meist Lipopolysaccharid-Protein-Komplexe gramnegativer Bakterien; rufen bereits in kleinsten Mengen (0,2 μg/kg Kör-pergewicht) nach i. v. Injektion bei Menschen und höheren Tie-ren Fieber hervor. Molekularer Mechanismus: Stimulierung von Makrophagen oder Lymphocyten durch Krankheitserreger oder Pyrogene führt zur vermehrten Freisetzung von Cytokinen (IL-1‚ IL-6, TNF , u. a.), welche die Blut-Hirn-Schranke passieren und durch Stimulierung der Prostaglandinsynthese zu einer Sollwert-verschiebung der Temperatur regulation führen.

Regeneration: Morphogenetische Reaktion von Pflanzenzellen auf einen Stimulus, resultierend in der Ausbildung von Or-ganen, Embryonen oder ganzen Zellen.

Reinraumwerkbank: s. Laminar Flow.

Ribosomen: Kugelige oder ellipsenförmige Partikel, die in eu-karyoten Zellen sowohl frei als auch an das ER gebunden vor-kommen. Die Ribosomen bilden häufig größere Funktionsver-bände, die Polysomen. Sie setzen sich aus zwei Untereinheiten zusammen und bestehen aus Proteinen und ribosomaler RNA

(rRNA). Sie stellen die Zellorganellen für die 7 Proteinbiosyn-these dar.

RNA-Interferenz (RNAi): RNA-Interferenz ist ein natürlicher Mechanismus der Genregulation bei Pflanzen, Tieren und Menschen, der zum Abschalten von Genen (downregulation) führt. RNAi wird durch doppelsträngige RNA (dsRNA) aus-gelöst. Diese wird enzymatisch in kleinere, ~22 Nucleotide lange Bruchstücke zerlegt, sogenannte small interfering RNA (siRNA), die spezifisch an komplementäre mRNA-Abschnitte bindet und diese abbaut, wodurch die nachfolgende 7 Trans-lation unterbrochen wird. Der Unterschied zu 7 miRNAs liegt u. a. im Entstehungsweg.

Synthetisch hergestellte siRNA spezifischer Sequenz kann durch 7 Transfektion in kultivierte Zellen eingeschleust wer-den und so bestimmte Gene abschalten (Gen-Knock-down).

RNS (RNA): Abkürzung für Ribonucleinsäuren. Die RNA be-steht ähnlich wie die DNA aus einem Zucker(Ribose)- und Phosphatgerüst, das neben Adenin, Guanin und Cytosin als Ba-sen noch Uracil anstatt Thymin (wie bei der DNA) enthält. Die RNA ist gewöhnlich einsträngig, ihr Molekulargewicht ist klei-ner als das der DNA. Die RNA ist im Gegensatz zur DNA mo-bil, man unterscheidet bei den Eukaryoten drei RNA-Spezies, die ribosomale RNA (rRNA), die Transfer-RNA (tRNA) und die Messenger-RNA (mRNA). Alle drei RNA-Sorten werden durch DNA-abhängige RNA-Polymerasen an der DNA gebildet (7 Proteinbiosynthese).

Sättigungsdichte: Maximal mögliche Anzahl von Zellen im Kulturgefäß pro Volumeneinheit (Suspensionszellen/ml) oder Flächeneinheit (adhärente Zellen/cm2).

Seneszenz: In der Zellkultur: Limitierte Replikationsfähig-keit, wird vornehmlich bei in vitro kultivierten Mammali-azellen beobachtet. Stetige Abnahme der Proliferationsrate mit zunehmender Kulturdauer, bis sich die Zellen ab einer bestimmten Anzahl von Populationsverdopplungen nicht mehr subkultivieren lassen und schließlich absterben. Pflan-zen- und Invertebratenzellen zeigen diese Erscheinung nicht. 7 Telomere.

Serum: Flüssige Phase des Bluts, welche nach Abzentrifugation des geronnenen Blutkuchens gewonnen wird. Ein vollständig ablaufender Gerinnungsprozess ist entscheidend für die proli-ferationsfördernde Qualität des Serums, welches – im Gegen-satz zum Blutplasma – zahlreiche Wachstumsfaktoren aus ge-rinnungsaktivierten Thrombocyten (Blutplättchen) enthält. In der Zellkultur kommt hauptsächlich fetales Kälberserum (FKS) zum Einsatz, das dem Kulturmedium in einer Konzentration von ~10 % (v/v) zugegeben wird (7 Medium). Daneben wer-den auch Seren unterschiedlichen Entwicklungsstadiums und Alters der Tiere (neugeborene und adulte Seren) sowie Seren verschiedener Spezies (Mensch, Rind, Pferd, Schwein, Ziege etc.) verwendet (s. Abschn. 6.1.3).

Serumfreie Medien: s. Medium.


short tandem repeats (STR): 2–7 Basenpaare lange, sich mehr-fach wiederholende nichtcodierende Sequenzen in der geno-mischen DNA (z. B. GATA-GATA-GATA-GATA). Werden auch als Mikrosatelliten bezeichnet. Länge und Anzahl der Repeats sind für ein Individuum hoch spezifisch. STR-Analysen sind heute die Methode der Wahl zur Authentifizierung humaner Zellen bzw. Zelllinien.

Signalweiterleitung zwischen Zellen: Die Kommunikation zwischen Zellen kann auf endokrinem, parakrinem oder au-tokrinem Weg erfolgen. Im endokrinen Weg wird das Signal (chemischer Botenstoff = Hormon) von endokrinen Drüsen se-zerniert und über den Blutstrom zur Zielzelle transportiert. In der parakrinen Signalweiterleitung wirkt der sezernierte Faktor (z. B. Hormon, Wachstumsfaktor) direkt auf benachbarte Zel-len. Autokrin bedeutet, dass der sezernierte Faktor auf die Zelle selbst, von der er produziert und freigesetzt wurde, einwirkt. 7 konditioniertes Medium.

Sphäroblast: Zelle, bei der die Zellwand nur zum Teil experi-mentell entfernt wurde (s. a. Protoplast).

Stammzellen: Undifferenzierte Zellen, die im Körper wie-der zu bestimmten Zellen differenzieren können und sich als adulte, multi- oder oligopotente Stammzellen auch im Erwachsenenorganismus in allen Geweben befinden (Stamm-zellnische), wo sie sich ständig erneuern, um einen gewe-bespezifischen Stammzellpool aufrechtzuerhalten. Embryo-nale, pluripotente Stammzellen aus der inneren Zellmasse von Blastocysten haben die 7 Potenz, sich in jeden Zelltyp der über 200 Gewebearten des Menschen zu differenzieren. In vitro sind embryonale Stammzellen im undifferenzierten Zu-stand nahezu unbegrenzt kultivierbar. Siehe auch 7 induzierte pluripotente Stammzellen.

Sterilität: Bedeutet in der Biomedizin die Freiheit von le-benden biologischen Agenzien (frei von vermehrungsfähigen Mikroorganismen – Bakterien, Viren, Phagen – und deren Dauerstadien – Sporen), in der Fortpflanzungsbiologie das Unvermögen eines Organismus, vermehrungsfähige Gameten auszubilden.

Sterilisation: Vorgang, um Sterilität herzustellen (zu erreichen). Abtötung oder Entfernung aller lebensfähigen Formen von Mi-kroorganismen. Die Sterilisation erfolgt meist durch Zerstörung der zellulären Integrität mit dem Ziel, jede weitere Vermehrung der Mikroorganismen zu verhindern. Die häufigste Methode ist die Sterilisation durch große Hitze (Autoklavieren oder Heiß-luftsterilisation). Die Entfernung von Mikroorganismen aus einer Lösung erfolgt durch Sterilfiltration.

Strikt adhärente Zellen bzw. Zellkulturen: Zellen oder von ih-nen abgeleitete Zellkulturen, die überleben, wachsen oder ihre Funktion nur beibehalten, wenn sie sich auf einer geeigneten Unterlage (z. B. Glas, Plastik) ausbreiten können. Dabei kann es sich um normale diploide, um transformierte oder um aneu-ploide Zellen handeln.

Subkultur: Die Umsetzung von Zellen aus einem Kulturgefäß in ein anderes. Dieser Ausdruck ist synonym mit Passage. Oft wird auch der Ausdruck Trypsinieren verwendet, da adhärente Zellen mithilfe von 7 Trypsin von der Kulturschale gelöst werden.

Subkulturintervall: Zeitintervall zwischen zwei aufeinander folgenden Subkulturen. Der Ausdruck ist von der 7 Generati-onszeit zu unterscheiden.

Subkulturzahl: Anzahl der Umsetzungen von Zellen aus einem Zellkulturgefäß in ein anderes. Synonym mit 7 Passagenzahl zu verwenden.

Suspensionskulturen: Zellen (tierische, menschliche und pflanzliche), die sich in einem flüssigen Medium ohne Anhef-ten an das Kulturgefäß vermehren.

Synchronkulturen: Zellkulturen, die sich durch geeignete Manipulation streng synchron teilen. Normale Zellkulturen wachsen meist asynchron. Parasynchrone Kulturen teilen sich innerhalb von wenigstens zwei Stunden. Zur Bestimmung der Zellsynchronisation wird meist die sogenannte Pulsmarkierung mit radioaktivem Thymidin (3H-Thymidin) herangezogen.

Telomerase: Eine RNA-abhängige DNA-Polymerase (Reverse Transkriptase), die die Verkürzung der Chromosomen nach jedem Replikationsschritt wieder auffüllt. Dabei wird am end-ständigen einzelsträngigen 3’-Ende der linearen DNA eine kurze komplementäre Sequenz ansynthetisiert. Auf diese Weise bleibt die Länge der Telomeren in etwa erhalten. Erhöhte Telo-meraseaktivität findet sich in Keimzellen, Stammzellen und proliferierenden Tumorzellen. Durch Transfektion kultivierter Zellen mit hTERT (humane Telomerase Reverse Transkriptase) kann die replikative Seneszenz aufgehoben und die Zellen da-durch immortalisiert werden (s. Abschn. 16.2 und 16.4).

Telomere: Endkappen eukaryotischer Chromosomen, die aus kurzen, repetitiven DNA-Sequenzen und assoziierten Pro-teinen bestehen. Beim Menschen ist dies das Sequenzmotiv TTAGGG, das in rund 2000 Wiederholungen, also ~12 kb pro Telomer, vorliegt. Telomere spielen eine wichtige Rolle bei der Replikation linearer DNA. Im Gegensatz zur Replikation zir-kulärer DNA, die ohne Unterbrechung abläuft, kann die DNA-Polymerase das 3’-Ende linearer DNA-Stränge nicht vollständig replizieren. Mit jeder Replikation werden die Telomere ver-kürzt, jedes Chromosom verliert 25–200 Basenpaare. Diesem Verlust wirkt die 7 Telomerase entgegen. Die Verkürzung der Telomere ist eine der Hypothesen zu Zellalterung und Hayflick-Limit (Abschn. 16.2).

Teratogenität: Eigenschaft eines Stoffs, Schäden am Embryo während der Schwangerschaft (Embryonalentwicklung) herbei-führen zu können. Eine Unterscheidung in mutagene, kanzero-gene und teratogene Substanzen ist nicht eindeutig zu treffen, da viele Substanzen sowohl kanzerogen wie mutagen bzw. teratogen wirken können.


Tissue Engineering: Methode der dreidimensionalen Zell-kultur, um künstliches Gewebe als Ersatz für Transplantati-onszwecke zu züchten. Man unterscheidet zwischen autologer Transplantation (vom selben Patienten stammend), allogener Transplantation (von einem fremden, aber derselben Spezies stammenden Spendergewebe) und xenogener Transplantation (von artfremdem Gewebe, z. B. einem tierischen Organismus stammend, z. B. von einem 7 transgenen Schwein).

Toxizität: Veränderung üblicher physiologischer Funktionen eines Organismus bzw. Zellen, die durch verschiedene äußere Einflüsse bedingt sein kann. Wenn in der Zellkultur der Aus-druck Toxizität oder Cytotoxizität gebraucht wird, muss des-halb der toxische Effekt des Agens genau beschrieben werden, so z. B. Änderungen der Morphologie, der Anheftungsbedin-gungen, des Wachstums und anderes mehr.

Transfektion: Das Einbringen eines isolierten, oftmals fremden Gens (oder mehrere Gene) in eine Zelle in Kultur, meist in Form eines Vektors (7 Plasmide). In der Mikrobiologie wird dieser Prozess Transformation (s. u.) genannt. Neben DNA können Zellen auch mit RNA transfiziert werden (z. B. Gene Silencing durch RNAi) (7 RNA-Interferenz).

Transformation: In der Zellbiologie und Medizin: Übergang von normalen, in ihrem Wachstum kontrollierten Zellen zu un-kontrolliert wachsenden Tumorzellen (maligne Transformation, neoplastische Transformation).

Zellen wie die in Abschnitt 20.8 beschriebenen humanen Tumorzellen bzw. die mit Epstein-Barr-Virus transformierten humanen B-Zellen (s. Abschn. 16.4.3) sind in der Regel Zellli-nien mit unbegrenzter Lebensdauer. Dabei ändern sich bei di-ploiden gesunden Zelllinien mit begrenzter Lebensdauer viele Eigenschaften in vitro.

Hierunter sind vor allem die Proliferationseigenschaften, die Morphologie, die Differenzierungseigenschaften, Chromo-somenzahl und Anheftfähigkeit bzw. die Möglichkeit, auch in Suspension zu wachsen, zu nennen (s. Tab. 16-3B). Diese Pro-zesse können sowohl in vivo als auch in vitro spontan ablaufen, doch in vitro ist es möglich, solche Transformationsprozesse gezielt herbeizuführen, um Zellen zu erhalten, die unbegrenzt passagiert werden können.

Der Transformationsprozess in vivo ist, soweit man heute diese Prozesse kennt, kein einzelnes Spontanereignis, sondern meist eine Serie von aufeinander folgenden Schritten, die in noch nicht verstandener Weise kooperieren, um einen Tumor zu erzeugen. Dabei ist es nicht möglich, die Verhältnisse in vivo mit denen in vitro zu vergleichen bzw. daraus Analogieschlüsse abzuleiten.

In vitro gibt es mehrere experimentelle Ansätze, um solche Zellen aus diploiden gesunden Zellen bzw. aus Zelllinien zu erhalten.

Spontanmutationen in vitro treten bei Säugerzellen mit einer Häufigkeit von ca. 10-5–10-6 auf. Bei Humanzellen ist die Häu-figkeit noch viel geringer, sie liegt ca. bei 10-12. So ist es relativ einfach, bei einer Mausfibroblastenkultur diploiden Ursprungs solche Zellkulturen zu isolieren, bei Humanzellen ist es unmög-

lich. Mittlerweile sind allerdings viele Gene bzw. Genabschnitte bekannt, die eine effiziente Immortalisierung versprechen bzw. deren Mutation diesen Prozess herbeiführen kann.

Strategien zur effektiven Immortalisierung von diploiden Zellen umfassen heute die Virustransformation, das Ein-fügen sogenannter Onkogene in das Genom der Zellen, die Mutation von Regulatorgenen des Zellzyklus sowie die er-folgreiche Fusion solcher Zellen mit bereits transformierten Zellen (s. Abschn. 19.3, Hybridomtechnik). Ferner können solche Transformationen auch durch chemische Agenzien und Gammastrahlen induziert werden. Weiterhin ist die Transfektion (Abschn. 19.1) von diploiden Zelllinien mittels geeigneter Vektoren samt geeigneter Genabschnitte z. B. von Virus-DNA ebenfalls eine Methode zur Immortalisierung. Die verschiedenen Strategien können auch erfolgreich mitei-nander kombiniert werden.

Immortalisierte Zelllinien, seien sie aus Karzinomen in vivo oder aus In-vitro-Transformation gewonnen, können nicht nur aufgrund ihrer oben genannten Eigenschaften charakterisiert werden, sondern sie können noch eine weitere Besonderheit besitzen, nämlich die Tumorigenität. Hierunter versteht man die Eigenschaft, dass solche Zellen in einem syngenen Wirt oder in einem immunsupprimierten Versuchstier zu einem invasiven Tumor heranwachsen können. Solche Zelllinien bezeichnet man als tumorigen, während Zelllinien, die keinen Tumor verursa-chen, als nichttumorigen bezeichnet werden (Tab. 16-3).

Transgen: Gen, das mit gentechnischen Verfahren in das Erb-gut eines Organismus eingebracht wurde (7 Transfektion). Vielfach wird der Begriff als Adjektiv für gentechnisch verän-derte Pflanzen, Tiere oder Mikroorganismen gebraucht: Eine transgene Pflanze ist eine Pflanze, in die ein Gen einer anderen Spezies eingeführt worden ist. Dieses Gen wird mittels gentech-nischer Methoden in Form eines geeigneten Genkonstrukts (7 Vektoren) übertragen. Anders als bei der natürlichen Fort-pflanzung oder den klassischen Züchtungstechniken stellen dabei die Artgrenzen keine Barrieren dar.

Manchmal wird Transgen auch als Bezeichnung für einen gentechnisch veränderten Organismus (GVO) gebraucht.

Transkription: mRNA-Synthese, Umschreiben eines Gens (DNA) in mRNA.

Translation: s. Proteinbiosynthese.

Trypsin: Eine alkalische Pankreasprotease mit einem pH-Op-timum bei pH 7,6. Trypsin schneidet Peptidbindungen nach einem Arginin oder Lysin. Durch Trypsinbehandlung werden vor allem die Zell-Matrix-Verbindungen angedaut, wodurch sich die Zellen von der Kulturunterlage ablösen.

Tumorigene Zelllinie: Transformierte Zelllinien, die in einem entsprechenden Milieu in vivo zu einer Tumorbildung führen. Um die tumorbildende Fähigkeit einer Zelllinie zu testen, wird derzeit bevorzugt ein Mäuse stamm verwendet, der keine nor-male Thymusdrüse bilden kann und haarlos ist (aus den Stäm-men Balb/c und NMRI selektionierte Mutanten).


Typen kultivierter Zellen: Kultivierte Zellen werden grund-sätzlich anhand ihres morphologischen Erscheinungsbildes be-schrieben bzw. grob klassifiziert. Demnach unterscheidet man • epithelartige Zellen (engl. epithelial-like): Die Zellen glei-

chen adhärenten Epithelzellen mit deren charakteristischen, kubischen Form. Konfluente Kulturen bilden dichte Zellra-sen mit pflasterartigem Muster.

• fibroblastenartige Zellen (engl. fibroblast-like): Die Zellen adhärieren ebenfalls an die Kulturoberfläche und zeigen eine für Fibroblasten charakteristische, spindelförmige Morphologie langgestreckter Zellen.

• lymphoblastenartige Zellen (engl. lymphoblast-like): Zellen diesen Typs adhärieren nicht an die Kulturschale, sondern verbleiben kugelförmig in Suspension. Dazu gehören alle kultivierbaren Leukocyten.

Unterstamm: Ein Unterstamm wird aus einem Zellstamm gezüchtet, indem Zellen mit Merkmalen selektioniert wer-den, die andere Zellen des ursprünglichen Zellstamms nicht besitzen.

Vakuolen: Flüssigkeitsgefüllte Räume in Zellen, die durch Membranen (Tonoplasten) vom Zellplasma abgegrenzt sind. In tierischen Zellen treten die Vakuolen meist nur in Form klei-ner Vesikel auf. In ausdifferenzierten Pflanzenzellen hingegen nimmt der Zellsaftraum (Zentralvakuole) bis über 80 % des Zellvolumens ein. Sie dienen der Zelle als Reaktions-, Ablade- und Vorratskompartiment.

Varianz (in der Zellkultur): Genotypische und phänotypische Veränderungen während der Dauer der Kultivierung (von Pas-sage zu Passage).

Vegetative Vermehrung: Nichtsexuelle In-vivo-/In-vitro-Repro-duktion von Pflanzen durch Ausbildung z. B. von Adventiv-knospen oder durch die Kultivierung von Pflanzenteilen (z. B. Spross oder Blattgewebe).

Vektoren: Wirtsspezifische, replizierfähige DNA-Konstrukte, die Gene aufnehmen und diese auf andere Zellen übertragen (7 Plasmide). In der Gentechnologie: Synthetisch hergestellte Abkömmlinge von Plasmiden, in welche über eine Multi-Clo-ning-Site das zu transfizierende Gen einligiert werden kann. Solche Konstrukte enthalten außerdem einen starken Promoter, einen Startpunkt der Replikation (ori) sowie Resistenzgene zur Selektion der transfizierten Zellen (s. Tab. 19-1).

Verdopplungszeit: In der Mikrobiologie Zeit der Verdopplung der Zellmasse (Biomasse) einer Kultur (ist nicht synonym mit der 7 Generationszeit, der Verdopplung der Zellzahl). Siehe auch 7 Populationsverdopp lungszeit.

Viren: Infektiöse Partikel ohne eigenen Stoffwechsel, die auf künstlichen Nährboden allein nicht züchtbar sind und nor-male Bakterienfilter passieren können. Es gibt menschen-, tier- und pflanzenpathogene Viren. Viren können die meisten lebenden Organismen infizieren, sind dabei aber immer hoch

wirtsspezifisch. Für die Züchtung in vitro werden Organ-, Gewebe- und Zellkulturen verwendet. Viren enthalten in der Regel ein- oder doppelsträngige DNA oder RNA, die von einer Proteinhülle umgeben ist. Die Vermehrung in der Wirtszelle geschieht durch die virale DNA oder RNA, die den zelleigenen Transkriptionsapparat zur Replikation ihrer viralen DNA oder RNA heranzieht. Sichtbar sind die Viren nur im Elektronenmi-kroskop. Für diagnostische Methoden werden radioimmuno-logische und fluores zenzoptische Verfahren herangezogen, um eine Virusinfektion zu erkennen. Weiterhin wird ein cytopa-thogener Effekt in der Zellkultur zum Nachweis verschiedener Viren benutzt.

Vitalfärbung: Möglichkeit, durch Verwendung be stimmter Farbstoffe (z. B. Trypanblau) lebende Zellen von toten zu un-terscheiden.

Vitalität (Lebensfähigkeit): Zellüberlebensfähigkeit nach be-stimmten Verfahren, denen man eine Zellkultur unterzieht. Es gibt dabei verschiedene Testsysteme (Vitalitätstests), mit deren Hilfe diese Eigenschaft getestet werden kann.

Zellalterung: s. Seneszenz.

Zelle: Kleinste selbstständige Funktionseinheit des Organis-mus. Sie ist aufgrund ihres Stoffwechsels befähigt, ihre eigene Struktur aufrecht zu erhalten und Arbeit zu leisten. Weiterhin ist sie fähig, zu wachsen und sich zu vermehren. Größe und Form der Zellen sind sehr variabel und stehen in unmittelbarer Beziehung zu ihrer Funktion. Obwohl alle Zellen der Eukary-oten einen prinzipiell gemeinsamen Bauplan aufweisen, ist es wegen des hohen Grads der Zelldifferenzierung nicht möglich, eine „typische“ Zelle zu beschreiben. Die zellulären Funkti-onseinheiten Zellmembran, Cytoplasma, Zellorganellen und Zellkern sind jedoch allen Zellen gemeinsam.

Zellkern: Bildet bei den Eukaryoten mit dem Cytoplasma zu-sammen eine Funktionseinheit und ist das Steuerzentrum des Zellstoffwechsels sowie der Träger der genetischen Information, die in der DNA lokalisiert ist. Der Zellkern ist vom Cytoplasma durch eine zweifache Membran abgegrenzt, die von zahlreichen Kernporen durchsetzt ist. Die äußere Kernmembran ist mit dem endoplasmatischen Reticulum (ER) verbunden. Im Kern-innenraum finden sich ein oder mehrere Kernkörperchen (Nu-cleoli), die vor allem Proteine und RNA enthalten. Die Ka-ryolymphe, die das Innere des Zellkerns ausfüllt, enthält im Wesentlichen Nucleotide, Enzyme und Stoffwechselprodukte. In der Karyolymphe sind die Chromosomen eingeschlossen.

Zellkompartiment: Viele zelluläre Reaktionen und Stoffwech-selabläufe sind innerhalb der Zelle auf ganz bestimmte, abge-grenzte Areale (Kompartimente) be schränkt. Dies wird in der Zelle durch Trennung durch Membranen, die für bestimmte Stoffe nicht durchlässig sind, erreicht. Ferner wird eine Kom-partimentierung durch Bindung von Molekülen an Strukturen erreicht, um damit die freie Diffusion zu unterbinden und ge-trennte Reaktionsräume zu schaffen.


Zellkrise: Zeitpunkt, zu dem in der Kultur 7 Transformationen auftreten. Während der Zellkrise degenerieren die ursprüng-lichen Zellen, was sich u. a. in einem reduzierten Wachstum, abnormen Mitosen und der Bildung vielkerniger Zellen aus-drückt. Die Krise können eine kleine Anzahl von Zellen und daraus hervorgehender Kolonien unbeschadet überstehen, die dann zu unsterblichen Zellkulturen werden (7 Zellkultur).

Zellkultur: Vermehrung und Wachstum von Zellen in vitro ein-schließlich der Kultur von Einzelzellen. In Zellkulturen organi-sieren sich die Zellen nicht mehr in Gewebe. Eine kontinuierlich wachsende Kultur, die eine große Anzahl von Populationsver-dopplungen hinter sich hat, wird auch als unsterbliche Zellkultur bezeichnet (früher etablierte oder permanente Zelllinie). Sie kann, muss aber nicht Merkmale einer 7 Transformation aufweisen.

Zelllinie: Mit der ersten Subkultur wird aus der Primärkultur eine Zelllinie. Eine Zelllinie besteht aus zahlreichen Unterlinien der Zellen, aus denen die Primärkultur ursprünglich bestand. Diese können durch Subklonierung voneinander getrennt werden. Die Kennzeichnung „von begrenzter“ oder „von unbegrenzter Le-bensdauer“ sollte, falls bekannt, immer beigefügt werden. Die Bezeichnung „kontinuierlich wachsende Zelllinie“ sollte die alte Bezeichnung „etablierte Zelllinie“ ersetzen. Bei einer publizierten Zelllinie sollten stets Herkunft und Charakterisierung angegeben werden (Zellstammbaum). Die ursprüngliche Bezeichnung muss bei Weitergabe von Labor zu Labor erhalten bleiben; bei der Kultivierung muss jede Abweichung vom Original aufgezeichnet und bei einer Publikation vermerkt werden.

Zellorganellen: Strukturelemente der Zelle, die spezifische Funktionen erfüllen. Nach einer anderen Definition kann als Zellorganell jede Struktur der Zelle mit einem „endogenen“ Energiestoffwechsel verstanden werden (siehe auch Kom-partiment).

Zellstamm: Leitet sich entweder von einer Primärkultur oder von einer Zelllinie durch Selektion oder Klonierung von Zellen mit spezifischen Eigenschaften oder Merkmalen (Marker) ab. Die Ei-genschaften müssen in den nachfolgenden Passagen erhalten blei-ben. Ein Zellstamm kann entweder aus einer Primärkultur oder aus einer Zelllinie durch Selektion oder Klonierung von Zellen mit spezifischen Eigenschaften oder Merkmalen entstehen.

Zellteilung bei den Eukaryoten: Durch Zellteilung werden: • die männlichen und weiblichen Geschlechtszellen auf den

Befruchtungsvorgang vorbereitet • aus der befruchteten Eizelle Gewebe und Organe gebildet • Gewebedefekte durch Regeneration beseitigt. Man unterscheidet drei Formen der Zellteilung: Mitose, Meiose und Amitose/Endomitose.

Zellwand: Im Gegensatz zur tierischen Zelle, die außer der Plas-mamembran und der Glykokalyx meist keine weitere Verstär-kung der Außenmembran enthält, ist die Pflanzenzelle stets von einer mehr oder minder festen Zellwand aus Cellulosefibrillen umgeben. In der embryonalen Pflanzenzelle ist die Zellwand

noch dehnbar, aber schon reißfest. Die Anordnung der Mikro-fibrillen und die Dicke der Zellwand ändern sich im Laufe der Differenzierung einer Pflanzenzelle drastisch. So entsteht im Laufe der Zeit ein regelrechtes Zellwandwachstum durch stän-dige Auflagerung neuer Fibrillen, wobei die Zellen nur mehr durch Plasmodesmen in Verbindung sind. Diese Plasmodesmen sind Membrankanäle von geringem Durchmesser (ca. 60 nm), durch die in den Pflanzenzellen ein Stoffaustausch ermöglicht wird. Sie treten meist in Gruppen auf (primäre Tüpfelfelder).

Zellzyklus: Die Aktivitätsphasen, die eine eukaryote Zelle zwi-schen zwei Zellteilungen (Cytokinese) durchläuft. Setzt sich aus der Mitose und der Interphase zusammen. Die Interphase, also die Zeit zwischen den einzelnen Teilungen der Zelle, besteht ebenfalls aus einer Reihe von charakteristischen Schritten, die nicht umgekehrt werden können. Nach Abschluss der Karyo- und Cytokinese wird die Proteinbiosynthese, die während der Mitose stark reduziert war, sofort wieder aufgenommen. Unter anderem wird die DNA-Polymerase gebildet und der Tubu-linpool wieder aufgefüllt, der in der Mitose stark in Anspruch genommen wurde. Auch die RNA-Produktion steigt bis zum Ende der Interphase an.

Dagegen findet in den meisten Fällen in dieser ersten Phase keine DNA-Replikation statt (G1-Phase; engl.: gap = Lücke). Diese Phase entspricht der eigentlichen Wachstumsphase der Zelle.

Danach folgt die Replikationsphase (S-Phase), in der die DNA-Neusynthese stattfindet.

Zunächst wird in der S1-Phase das Euchromatin gebildet und danach in einem fließenden Übergang (S2-Phase) das Heterochromatin. In dieser Phase werden auch die Centriolen neu gebildet.

Nach Ende der S-Phase verstreicht noch meist einige Zeit (G2-Phase) bis zur nächsten Prophase.

Die Mitose ist im Zellzyklus zwischen G2- und G1-Phase eingefügt.

Wenn Zellen ihre Teilungsaktivität einstellen und in Dauer-zustände (differenzierte Zellen wie Muskel-, Nervenzellen und Samen) übergehen, verbleiben sie meist in einer unbegrenzt langen G1-Phase (G0-Phase). Siehe auch Anhang B.2.10.

Zellzykluszeit: Zeit, die eine Zelle benötigt, um einen 7 Zellzy-klus vollständig zu durchlaufen, d. h. von einem genau bezeich-neten Punkt des Zellzyklus zum gleichen Punkt des nächsten Zyklus zu gelangen.

Literatur Alberts B. et al. Molecular Biology of the Cell. 5th Ed., Garland Science,

2008. Freshney R.I. Culture of Animal Cells. A Manual of Basic Technique and

Specialized Application. 6th Ed., Wiley, 2010. Lodish et al. Molecular Cell Biology. 6th Ed., W.H. Freeman, 2008. Plattner H. und Hentschel J. Zellbiologie. 3. Aufl., Thieme, 2006. Schaeffer, W.I. Terminology associated with cell, tissue and organ culture,

molecular biology and molecular genetics. In Vitro Cell. Dev. Biol. 26: 97–101, 1990.

B Anhang B

B.1 Was kann die Ursache von schlechtem Zellwachstum sein?

Vorbemerkung Die Suche nach der Ursache für schlechtes Zellwachstum ist oftmals schwierig und relativ komplex. Aus diesem Grunde ist die unten angeführte Checkliste nur ein grober Anhaltspunkt; ausführliche Fehlerursachenforschung ist bei den entsprechen-den Kapiteln und Rezepten angeführt und durch einen seitli-chen Balken besonders gekennzeichnet.

Verfahren/Geräte • Wurde das Verfahren geändert? • Wurden andere Geräte als sonst benutzt?

Medium • Wurde ein anderes Kulturmedium als sonst üblich verwen-

det? • Wurde das Medium ordnungsgemäß zubereitet? • Wurden alle Supplemente und Zusätze zugesetzt? • Wurde eine Substanz vergessen? • Waren die gelagerten Medien noch in Ordnung? Lage-

rungszeit, Stabilität von Glutamin und Antibiotika. • Vergleich der Medien mit anderen Labors. • War die Qualität des verwendeten Wassers in Ordnung? • Überprüfung der Wasseraufbereitung: Leitfähigkeit, pH-Wert? • Bakteriengehalt/Endotoxine, Rückstände in der Destillation? • Wasservorrat: Algen, Pilze? Auslaugungen aus Kunststoff-

behältern? • Stimmt die NaHCO3-Konzentration mit dem CO2-Gehalt

im Brutschrank überein? (s. B.1.1) • Antibiotika: Art, Konzentration, Stabilität? • Osmolalität des Mediums vor und während der Kultur? • pH-Wert des Mediums (7,0–7,4) vor und während der Kul-

tur?

Serum • Neue Charge? Zertifikat des Lieferanten. • Richtige Konzentration? • Nachprüfung von Cytotoxizität, Wachstumsförderung und

Plating Efficiency.

Glaswaren/Kunststoffartikel • Wurde zellkulturgeeignetes Material verwendet (Tissue cul-

ture treated)?

• Neue Lieferung? Vergleich mit früheren Lieferungen. • Zeigen auch andere Kulturen Störungen? Andere Labors? • Sind die Glaswaren mit Spuren cytotoxischer Substanzen

verunreinigt? Vergleich mit Kunststoffwaren.

Zellen • Wachstum? Proliferation? • Mikroskopisches Erscheinungsbild: Zellen vakuolisiert? Apo-

ptotisch? Flottierend? • Sind die Zellen in anderen Labors in Ordnung? • Kontaminationen mit Bakterien und Pilzen – Anzucht ohne

Antibiotika. • Kontamination mit Mycoplasmen, Nachweis? (Abschn. 2.7). • Wächst die Kultur besser nach Zugabe von Arginin? • Einsendung von Material an ein Speziallabor. • Viruskontamination? Elektronenmikroskopie, Immunfluo-

reszenz. • Kreuzkontamination? Einheitliches Erscheinungsbild? Homo-

gene Kultur? • Nachweis der Zellauthentizität? (Abschn. 2.8, Kap. 14). • Subkultivierung:

– Wurde das Trypsinierungsprotokoll eingehalten? Zeit? Konzentration?

– Wurden die Zellen zu stark ausverdünnt? – Wurde zu häufig subkultiviert? – Sind die Zellen gleichmäßig verteilt?

Brutschrank • Temperatur und CO2 in Ordnung? CO2 mit Gasspürgerät

überprüfen, nicht auf Inkubator anzeige verlassen. • Wasserstand im Innenraum (Luftfeuchtigkeit)?

B.1.1 Natriumhydrogencarbonat, CO2 und pH-Wert

Die mathematische Beziehung zwischen den Konzentrationen von Bicarbonat und CO2 in einer Lösung und dem daraus re-sultierenden pH-Wert ist in der Henderson-Hasselbalch-Glei-chung festgeschrieben:

pH pKaHCO

CO log [ –]

[ ]32

Bei einem pKa von 6,1 bei 37 °C errechnet sich für einen phy-siologischen pH-Wert von 7,4 ein Verhältnis [HCO3-]/[CO2]

312 B AnhangB

von 20:1 (log 20 = 1,3). Der pH-Wert des Kulturmediums wird demnach vom Konzentrationsverhältnis der Pufferpartner festgelegt und nicht von der absoluten Konzentration. Diese Bedingungen werden für Zellkulturen in vitro übernommen, indem man dem Medium ~2,2 g/l (26 mM) NaHCO3 hinzufügt und über dem Medium eine Atmosphäre von 5 % CO2 erzeugt (s. Abb. 6-1 und 8-2).

Durch Umformung der Henderson-Hasselbalch-Gleichung ergibt sich für die Berechnung des pH-Werts in Bicarbonat-gepufferten Kulturmedien folgende Formel:

pHg l NaHO

CO6 1 52 32

1, log( / % – )

B.2 Berechnungen in der Zell-kultur

B.2.1 Konzentrationen

Allgemeine Formel zur Berechnung aller Konzentrations-/Vo-lumen-Aufgaben:

K × V = K1 × V1

K = Konzentration der gewünschten Lösung V = gewünschtes Volumen K1 = Konzentration der Ausgangslösung V1 = Volumen der Ausgangslösung

Aufgabe 1: Welches Volumen einer 200 mM Glutaminlösung wird benötigt, um 4 l einer 2 mM Glutaminlösung herzustellen?

Lösung: K × V = K1 × V1 2 × 4000 = 200 × X 8000 = 200 × X X = 40 ml

Man nimmt 40 ml einer 200 mM Lösung und füllt auf 4000 ml auf.

Nachprüfung: 40 ml × 200 μM/ml = 8000 μM 8000 μM 4000 ml

= 2 μM/ml = 2 mM

Aufgabe 2: Von einem Zellkonzentrat mit 4,3 × 105 Zellen/ml sollen 400 ml mit 103 Zellen/ml hergestellt werden.

Lösung: K × V = K1 x V1 400 × 103 = (4,3 × 105) × X 4 × 105 = (4,3 × 105) × X X = 4 4,3

= 0,93 ml

Man nimmt 0,93 ml des Zellkonzentrats und füllt auf 400 ml auf.

B.2.2 Herstellung einer Gebrauchs-lösung aus einer konzentrierten Lösung

Gewünschte Konzentration = Menge in ml, Konzentration des Konzentrats = Menge, auf die verdünnt wird

Aufgabe 1: Eine 6%ige Lösung aus einer 84%igen Lösung her-stellen.

Lösung: Man nimmt 6 ml der 84%igen Lösung und verdünnt auf 84 ml.

Nachprüfung: (6:84) × 84 % = 6 %

Aufgabe 2: Eine 3-mM-Lösung aus einer 67-mM-Lösung her-stellen.

Lösung: Man nimmt 3 ml der 67-mM-Lösung und verdünnt auf 67 ml.

Nachprüfung: (3:67) × 67 mM = 3 mM

B.2.3 Herstellung einer Gebrauchs-lösung aus zwei Vorratslösungen

Man bildet das sogenannte Mischungskreuz:

H = Höhere Konzentration N = Niedere Konzentration G = Gebrauchslösung A = Volumen, das man von H benötigt B = Volumen, das man von N benötigt

und subtrahiert über Kreuz H – G = B G – N = A

Aufgabe: Eine 22%ige Lösung aus einer 85%igen und einer 10%igen herstellen.

Lösung:

Man mische 12 ml der 85%igen Lösung und 63 ml der 10%igen Lösung, Gesamtvolumen = 75 ml.

B.2 Berechnungen in der Zell kultur 313B

Nachprüfung:

12 85 100 63 10 10075

/ / ml g ml ml g ml

, ,

, /

ml

g gml

gml g10 2 6 3

7516 575 22 1100 22 %ml

B.2.4 Konzentration eines Stoffes

Ein Mol ist das Molekulargewicht (relative Molmasse) in Gramm. Eine 1-molare Lösung enthält 1 mol/l. Sie ist 1-mo-lar unabhängig vom vorliegenden Volumen: 1 ml ist 1-molar ebenso wie 500 ml, obgleich 1000 ml 1 Mol enthält, 500 ml aber nur 0,5 Mol. Die wichtigsten Beziehungen lauten: molar: Molekulargewicht in g/l oder mg/ml millimolar: Molekulargewicht in mg/l oder μg/ml

Hieraus folgt:

M XMr

M = Molarität X = Zahl der mg/ml Mr = relative Molmasse in mg/ml

Aufgabe 1: Was ist die Molarität einer Glucoselösung (Mr = 180), die 360 mg in 20 ml enthält?

Lösung:

M XMr

M360 20180

18180 0 1: ,

Aufgabe 2: Die relative Molmasse einer Substanz ist 60, wie viel Gramm sind in 54 ml einer 0,1 mM Lösung?

Lösung: Bei einer relativen Molmasse von 60 enthält eine 1 mM Lösung 60 mg/l, eine 0,1 mM Lösung enthält 6 mg/l oder 0,6 mg/100 ml.

54100 0 6 32 4

100 0 324, , ,

Eine 0,1 mM Lösung enthält in 54 ml = 0,324 mg.

B.2.5 Normalität

Wenn chemische Substanzen reagieren, geschieht dies nach stöchiometrischen Mengen (in mol oder mmol) auf Atom- oder Molekülbasis, nicht aber auf Gewichtsbasis. Weil Atome und Moleküle in Gewicht und Größe differieren, gibt die Molarität (Stoffmenge) eine bessere Auskunft als das Gewicht (Masse) über die Aktivität einer Substanz. Weil verschiedene Atome

verschiedene Wertigkeiten haben und Moleküle dissoziieren, muss die Wertigkeit berücksichtigt werden, um entsprechende Aktivitäten bestimmen zu können. Die Normalität ist nichts weiter als ein Ausdruck äquivalenter Aktivitäten, bezogen auf das Wasserstoffion. HCl = H+ + Cl– 1 Molar HCl = 1 Normal HCl Ca(OH)2 = Ca2+ + 2(OH)– Daher benötigt man 2 Mol HCl um 1 Mol Ca(OH)2 zu neutra-lisieren. 1 M Ca(OH)2 = 2 Normal Ca(OH)2

B.2.6 Berechnung von Zell-suspensionen für die Zelleinsaat

Die Einsaat der Zellen (Abschn. 11.1.5) kann entweder nach vorgegebener Zellzahl (Zellen/ml) oder Zelldichte (Zellen/cm2) erfolgen. Entscheidend ist die absolute Anzahl von Zellen, wel-che in ein Kulturgefäß eingebracht werden, weshalb zwischen Zellkonzentration/-dichte und Gesamtzellzahl in einem bestimm-ten Volumen unterschieden werden muss.

Gesamtzellzahl (n × 10X) = Zellkonzentration (n × 10X/ml) × Volumen (ml)

Aus der Gesamtzellzahl eines Inokulums und der Wachstums-fläche eines Kulturgefäßes (Tab. B-2) kann die initiale Zelldich-te abgeleitet werden.

Beispiel: Berechnung der Zelleinsaat gewünschte Gesamtzellzahl: 9 × 106 Zellen gewünschtes Volumen: 5 ml gezählte Zellzahl in der vorhandenen Suspension: 3 × 106 Zel-len/ml

Aufgabe: Wie viel Volumen an vorhandener Zellsuspension muss mit Medium aufgefüllt werden?

gewünschte Zellzahl 9 × 106 Zellen vorhandene Zellkonzentration 3 × 106 Zellen/ml = = 3 ml

Lösung: In 3 ml der vorhandenen Zellsuspension befindet sich die gewünschte Zellzahl von 9 × 106 Zellen. Diese sollen nun in einem Volumen von 5 ml vorliegen. Dazu werden 3 ml Zellsus-pension mit 2 ml Medium gemischt. Die resultierende Zellzahl beträgt 1,8 × 106 Zellen/ml (= 9 × 106 Zellen/5 ml).

Würden diese 5 ml Zellsuspension nun in eine T-25-Kultur-flasche inokuliert (Wachstumsfläche 25 cm2, Tab. B-2), ergäbe sich eine initiale Zelldichte von 9 × 106 Zellen/25 cm2 (= 3,6 × 105 Zellen/cm2).

Beispiel: Berechnung der Zelleinsaat über eine Verdünnungs-reihe gewünschte Zellkonzentration: 6 × 102 Zellen/ml gewünschtes Volumen: 4 ml gezählte Zellzahl in der vorhandenen Suspension: 7 × 105 Zel-len/ml

314 B AnhangB

Aufgabe: Wie viel ml der Zellsuspension werden benötigt?

Lösung: Zuerst muss wiederum die benötigte Gesamtzellzahl errechnet werden:

gewünschte Zellkonzentration × gewünschtes Volumen = ge-wünschte Zellzahl 6 × 102 Zellen/ml × 4 ml = 2,4 × 103 Zellen

Nun muss die vorhandene Zellsuspension über dekadische Stufen (1:10) bis in den Bereich der gewünschten Zellzahl ver-dünnt werden:

7 × 105 Zellen/ml 1:10 verdünnt = 7 × 104 Zellen/ml 7 × 104 Zellen/ml 1:10 verdünnt = 7 × 103 Zellen/ml

Nach obiger Formel kann dann das benötigte Volumen der Zellsuspension errechnet werden:

gewünschte Zellzahl 2,4 × 103 Zellen vorhandene Zellkonzentration 7 × 103 Zellen/ml = = 0,34 ml

In 0,34 ml der Zellsupension von 7 × 103 Zellen/ml befinden sich die benötigten 2,4 × 103 Zellen. Die 0,34 ml Suspension werden mit Medium auf 4 ml aufgefüllt und somit die ge-wünschte Zellkonzentration von 6 × 102 Zellen/ml (= 2,4 × 103 Zellen/4 ml) erzielt.

B.2.7 Generationszahl

Die Vermehrung der Zellen entspricht einer geometrischen Progression 20 – 21 – 22 – 23 … 2n, da sich die Zellen durch Zweiteilung vermehren (logarithmisches oder exponentielles Wachstum) (Abb. B-1). Man bezeichnet n als Anzahl der Gene-rationen (Generationszahl).

Die Zahl der Zellen N beträgt also nach n Zellteilungen:

N = N0 × 2n

N0 ist die Zahl der Zellen zum Zeitpunkt 0

Hieraus folgt durch Logarithmieren: log N = log N + n × log 2 und

n N N N Nlog log log

log log ,

0 02 0 3

Aufgabe: Die Einsaat betrug N0 = 5 × 104 Zellen/ml, nach drei Tagen (3 d) wurden N = 5,5 × 105 Zellen/ml gezählt, wie groß ist die Generationszahl?

Lösung: Generationszahl: n = 3,47

Nachprüfung: n 5 74 4 7

0 33 47, ,

, ,

B.2.8 Generationszeit

Die für eine Verdopplung benötigte Zeit ist die Generationszeit

tg = t–ndabei ist t die Dauer der Kultur zum Ablesezeitpunkt in Stun-den oder Tagen und n = (log N – log N0)/0,3 ist die Generati-onszahl.

Daraus ergibt sich: t tN Ng log

log log 2

0

Aufgabe: Eine Kultur wächst in t = 96 h von N0 = 0,5 × 105 auf N = 5,5 × 105 Zellen/ml heran. Wie lange benötigt die Kultur, um eine Generation hervorzubringen?

Lösung: Die Kultur benötigt tg = 27,7 h

Nachprüfung: tg , , , ,0 3 96

5 74 4 7 27 7

B.2.9 Wachstumskurven

Die Generationszeit kann auch mithilfe einer Wachstumskurve ermittelt werden. Zur Erstellung einer Wachstumskurve bevor-zugt man eine halblogarithmische Darstellung, wobei auf der Ordinate der Logarithmus der Zellzahl und auf der Abszisse die Zeit (linear) aufgetragen werden. Bei dieser Darstellungsweise ergibt die Phase des exponentiellen Wachstums eine Gerade (sogenannte logarithmische oder log-Phase). Die Steilheit der Geraden entspricht der Teilungsrate bzw. der Populationsver-dopplungszeit (Abb. B-2, s. auch Abb. 12-11).

Werden Zellen in ein geschlossenes Gefäß eingesät und damit eine statische Kultur gestartet, können vier Phasen des Wachstums unterschieden werden:

Abb. B-1 Logarithmisches (exponentielles) Wachstum einer Kultur.


1. Anlaufphase (lag-Phase): Zeitintervall zwischen dem Beimpfen und dem Erreichen der maximalen Teilungsrate. Es ist eine Zeit der Adaptation, in der noch keine Zelltei-lungen stattfinden. Die Zellen benötigen zunächst eine ge-wisse Zeit, um am Boden des Kulturgefäßes zu adhärieren und sich auf die neuen Kulturbedingungen einzustellen. Bei transformierten Zellen, die erniedrigte Ansprüche an Serum oder Wachstumsfaktoren haben, kann die lag-Phase stark ver-kürzt sein.

2. Exponentielle Phase (log-Phase): Die Zellen nutzen die angebotenen Nährstoffbedingungen optimal aus und beginnen sich in regelmäßigen Zeitabständen zu teilen, weisen also eine konstante, minimale Generationszeit auf. Dauer und Steilheit der log-Phase hängen von der Einsaatdichte, der Teilungsrate der Zellen (Verdopplungszeit) und der erreichbaren Sättigungs-dichte ab (Abb. 12-11 und B-3).

3. Stationäre Phase (Plateauphase): Gegen Ende der log-Phase wird die Kultur konfluent, die gesamte Wachstumsfläche des Kulturgefäßes ist mit Zellen bedeckt. Die Teilungsrate nimmt stark ab, bis sich die Zellen nicht mehr teilen, die Zellzahl bleibt konstant. Ursachen sind (1) Kontakthemmung durch die hohe Zelldichte, (2) der Verbrauch von Nährstoffen und (3) die Ak-kumulation von (toxischen) Stoffwechselendprodukten. In der stationären Phase können die Zellen metabolisch hoch aktiv sein und z. B. maximale Sekretionsraten transgener Proteine erreichen (s. Kap. 22).

4. Absterbephase: Die Ursachen des Absterbens der Zellen einer Kultur am Ende der stationären Phase sind noch wenig untersucht. Ursachen können sein: (1) fehlende Energie durch vollständigen Verbrauch von Nährstoffen und Sauerstoff, (2) Stoffwechselendprodukte erreichen toxische Konzentrationen, und/oder (3) die Induktion zelleigener lytischer Enzyme (Auto-lyse) bzw. Induktion der Apoptose.

Aus dem Verlauf der Wachstumskurve einer Kultur kann auf deren Wachstumseigenschaften geschlossen werden. Jede Abweichung von der normalen Wachstumskurve zeigt Ände-rungen im Wachstumsverhalten der Zellen und kann entspre-chend interpretiert werden. Abb. B-4 zeigt einige Beispiele. Abb. B-2 Wachstumskurve einer Zellkultur (statische Kultur).

Abb. B-3 Wachstumskurven normaler (2) und transformierter Zellen (1). Transfor-mierte Zellen weisen gegenüber normalen, nichttransformierten Zellen höhere Pro-liferationsraten (kürzere Populationsver-dopplungszeiten) auf und erreichen höhere Zellzahlen (Sättigungsdichte) (modif. nach Freshney, 2010; mit freundlicher Genehmi-gung des Wiley-Verlags).

316 B AnhangB

B.2.10 Zellzyklus einer eukaryoten Zelle

Der eukaryote Zellzyklus besteht aus zwei Phasen: der Inter-phase und der Mitose. Zellen verbringen im Allgemeinen die meiste Zeit in einem Stadium hoher metabolischer Aktivität ohne sich dabei zu teilen. Sie können sich in dieser Zeit aber sehr wohl auf eine Zellteilung vorbereiten, was allerdings mi-kroskopisch nicht erkennbar ist. Diese Phase, in denen Zellen keine Teilungsaktivität zeigen, bezeichnet man als Interphase. Diese wird unterbrochen von der Phase der Kernteilung (Mi-tose), welche eng mit der daran anschließenden eigentlichen Zellteilung (Cytokinese) verbunden ist.

In der Interphase (Ruhekern) sind die Chromosomen mik-roskopisch nicht erkennbar, obwohl eine hohe Transkriptions-aktivität vorliegt, d. h., es werden zahlreiche Gene abgelesen und viel mRNA gebildet. Die gesamte DNA liegt dicht verpackt als Chromatin vor. Man unterscheidet das Euchromatin vom Heterochromatin. Euchromatin ist transkriptionell aktiv und dadurch weniger kondensiert. Heterochromatin ist inaktiv und bleibt kondensiert. Ausdifferenzierte Zellen zeigen viel Hete-rochromatin. Gene, die nicht mehr gebraucht werden, können durch Kondensierung stillgelegt werden.

Die Interphase wird in drei unterschiedlich lange Ab-schnitte unterteilt: G1-, S- und G2-Phase. In der S-Phase (Syn-

thesephase) findet die DNA-Replikation statt. Zwischen Mitose und S-Phase bzw. zwischen S-Phase und nachfolgender Mitose liegen die G-Phasen (engl. gap). Die G1-Phase ist eine intensive Wachstumsphase, an deren Ende der Restriction Point (R) liegt. Wird dieser überschritten, erfolgt die DNA-Replikation. An die S-Phase schließt die G2-Phase an, in welcher sich die Zelle auf die Mitose vorbereitet (Abb. B-5).

B.2.11 Umrechnung Raummaß – Volumen – Masse

Tab. B-1 Umrechnung Raummaß – Volumen – Masse.

Seitenlänge Quadrat Würfel Volumen [l] Masse [g]

1 m 1 m2 1 m3 1000 l 1000 kg

1 dm 1 dm2 1 dm3 1 l 1 kg

1 cm 1 cm2 1 cm3 1 ml 1 g

1 mm 1 mm2 1 mm3 1 μl 1 mg

Abb. B-4 Abweichungen vom normalen Wachstumsverhalten (1) einer Kultur. Reduzierte Überlebensrate (2): Nach der Einsaat geht während der lag-Phase ein Großteil der Zellen verloren, die verbleibenden Zellen erholen sich allerdings und erreichen normale Teilungsraten. Bei einer reduzierten Wachstumsrate (3) ist die Steilheit der lag-Phase erniedrigt und kann, bei verminderter Sättigungsdichte, auch früher in eine Pla-teauphase abflachen (4) (s. auch Fig. B-3) (modif. nach Freshney, 2010; mit freundlicher Genehmigung des Wiley-Verlags).

Abb. B-5 Zellzyklus einer eukaryoten Zelle.

GG11

SS

GG22

RR

InterphaseInterphase

M M

GG00

Prophase M

etaphase

Anaphase

Telophase

MM

DNA- DNA- Replikation Replikation

VorVor--bereitung bereitung

zur zur Mitose Mitose

VorVor--bereitung bereitung

zur zur DNA DNA-

Replikation Replikation

ZellZell--wachstum wachstum


B.2.12 Arbeitsvolumina für die gebräuchlichsten Zellkulturgefäße

Tab. B-2 Arbeitsvolumina für die gebräuchlichsten Zellkulturgefäße.

Kulturschalen effektive Wachstumsfläche empfohlenes Medienvolumen*

35 mm 11,78 cm2 2,0–3,0 ml

60 mm 21,29 cm2 3,5–5,0 ml

90 mm 58,95 cm2 7,0–10 ml

150 mm 156,36 cm2 15–25 ml

Kulturflaschen effektive Wachstumsfläche empfohlenes Medienvolumen*

T-12,5 12,5 cm2 2,5–3,0 ml

T-25 25,0 cm2 4,0–6,0 ml

T-75 75,0 cm2 10–15 ml

T-175 175,0 cm2 20–25 ml

Multiwell-Platten effektive Wachstumsfläche pro Well empfohlenes Medienvolumen pro Well*

6-Well 9,6 cm2 2,0–2,5 ml

12-Well 3,8 cm2 1,0–1,5 ml

24-Well 2,0 cm2 0,5–0,75 ml

96-Well 0,32 cm2 0,1–0,15 ml

*) Als Richtwert sollten Monolayerkulturen mit 2–5 mm Medium bedeckt sein, was einem Mediumvolumen von 0,2–0,5 ml/cm2 Wachstumsfläche entspricht. Die ange-gebenen Volumina sind Erfahrungswerte aus den Labors der Autoren. Je größer die Wachstumsfläche ist, desto kleiner kann das Mediumvolumen pro Fläche gewählt werden, da etwaige Randprobleme durch Meniskusbildung vernachlässigbar werden. Je nach Marke der Kulturgefäße können die Werte etwas abweichen, weshalb auf die Angaben der jeweiligen Hersteller verwiesen wird.

B.2.13 GLUTAMAX™ (L-Alanyl-L-Glutamin) in der Zellkultur

Glutamin ist in Lösung nicht stabil und zerfällt bei längerer Lagerung bei 37 °C und basischem pH in Glutamat oder in Pyrrolidon-Carboxylsäure und Ammoniak. Glutaminlösungen müssen deshalb bei –20 °C gelagert werden, dasselbe gilt auch für glutaminhaltige Medien, die stets bei 4 °C gehalten werden sollten. Fertigmedien (Flüssigmedien) werden deshalb in der Regel ohne Glutamin geliefert.

In letzter Zeit sind glutaminhaltige Dipeptide (Ala-Gln, Gly-Gln) unter dem Handelsnamen GLUTAMAX™ in die Zell-kultur eingeführt worden. L-Alanyl-L-Glutamin (GLUTAMAX I) und L-Glycyl-L-Glutamin (GLUTAMAX II) sind nicht nur in Lösung stabil, sondern auch hitzeresistent, wodurch die Medien sogar autoklaviert werden können. Die Dipeptide werden von den Zellen aufgenommen, durch intrazelluläre Aminopeptidasen gespalten und die Aminosäuren (Alanin bzw. Glycin und Gluta-min) intrazellulär freigesetzt (Abb. B-6a). Daneben kann GLU-TAMAX auch extrazellulär im Medium gespalten werden (Abb. B-6b). Die Enzymaktivität der Peptidasen ist der geschwindig-keitsbestimmende Schritt in der Glutaminfreisetzung. Durch die fortschreitende Spaltung des Dipeptids wird eine gleichmäßige Versorgung der Zellen mit Glutamin gewährleistet.

Abb. B-6 GLUTAMAX™: Spaltung des Dipeptids und zelluläre Aufnahme. a Intrazelluläre Spaltung des Ala-Gln-Dipeptids und direkte Freisetzung der Spaltprodukte. b Spaltung des Dipeptids im Medium durch eine extrazelluläre Aminopeptidase und getrennte Aufnahme von Alanin bzw. Glutamin.

L-Gln

L-Gln

L-Ala

L-Gln

L-Ala-L-Gln

L-Gln

L-Ala

L-Gln

L-Ala-L-Gln

Peptidase

Amino-peptidase

a

b

318 B AnhangB

B.2.14 Übersicht über In-vitro-Toxizitätstests (s. Abschn. 19.6)

Cytotoxizitätstests _____________________________________________________________________________Anwendungsbereiche: a) Testung von Cytostatika für die

Chemotherapie b) Sicherheitstestung von Pharmaka

und anderen Chemikalien Wichtige Kriterien: 1. Kulturmethode 2. Konzentration der zu testenden Sub-

stanzen und Dauer der Exposition 3. Regenerationsdauer nach Exposition 4. Verschiedene Endpunkte zur Quan-

tifizierung _____________________________________________________________________________

1. Kulturmethode: 1.1 Organ- und Gewebekultur: Definition, Vorteile – Nachteile – Applikation (z. B.:

Hühnereitest (HET-CAM), Hautgewebe u. a.) 1.2 Sphäroidkultur bzw. dreidimensionale Zellkultur: Definition, Vorteile – Nachteile – Applikation (z. B.: EYETEX, SKINTEX, EpiSkin, Filterkulturen, Sand-

wichmethode, Perfusion, Air-Liquidmethode u. a.) 1.3 Suspensionskultur: Definition, Vorteile – Nachteile – Applikation (z. B.:

Blutzellen und Derivate, Tumorzellen in Suspension und in Weichagar)

Anwendung: meist Kurzzeittests in der Cytostatikates-tung;

Langzeittests: Leukämieforschung, Tumorforschung und verwandte Richtungen; Hybridomzellen und andere Sus-pensionszellen

1.4 Monolayerkulturen: Definition, Vorteile – Nachteile – Applikation weiteste Verbreitung – leicht zu handhaben – definierte

Zelllinien; Nachteile: rel. künstliche Bedingungen, Verlust metabo-

lischer Kompetenz bei vielen Zelllinien (Zusatz von S9-Mix)

Applikation: in allen Bereichen anwendbar

2. Konzentration der Testsubstanz und Dauer der Exposition: Annäherung an In-vivo-Verhältnisse, Plasmakonzentration,

Löslichkeitsprobleme, Löslichkeitsvermittler (DMSO, Alko-hole u. Cyclodextrine), Feststofftestung (Extraktion o. Di-rekttest als Substrat), Stabilität der Chemikalie bei 37 ºC bei längerer Inkubationszeit oder Expositionsdauer

3. Erholungsphase: 3.1 Erkennung subletaler Effekte 3.2 Erkennung reiner Inhibierungsmechanismen 3.3 Verzögerte Toxizität (DNA-, RNA- u. Proteinexpression) 3.4 Metabolitentoxizität Wichtig für die Erholungsphase: Zellen müssen weiterhin

in der logarithmischen Wachstumsphase sein!

4. Endpunkte zur Quantifizierung: Kurzzeittests (1 h bis max. 48 h): 4.1 Vitalitätsmessungen (Viability) 4.1.1 Trypanblaufärbung, Erythrosin (Ausschlusstest) 4.1.2 Neutralroteinschluss (Agar-Overlay) 4.1.3 Fluorescein-Diacetat und Ethidiumbromid bzw.

Propidiumiodid sowie fluoresz. Nachfolgesubs-tanzen (Ca2+-Analoga)

4.1.4 Zellgrößenbestimmung mittels CASY-1 (Durch-messer und Zellvolumen)

4.2 Membranintegritätstests 4.2.1 Lactatdehydrogenasefreisetzung, Phosphatasen-,

Esterasen- und Oxidasennachweis (Absorption, Fluoreszenz, Lumineszenz)

4.2.2 Metabolitenfreisetzung u. Metabolitengehalt (z. B. Lactat, ATP u. a.)

4.2.3 51Chrom-Freisetzung 4.2.4 Ablösungstest mit Morphometrie, Impedanz-

messungen, epitheliale Integrität (Potenzialdiffe-renz, PDte, transepithelialer Widerstand, TEER)

4.2.5 Detektion von endogenen Stressfaktoren (heat shock response, Lymphokine, TNF-alpha u. a.)

4.2.6 Anwendung und Detektion von anderen expri-mierten Proteinen (Expressionsmuster von zel-lulären Proteinen, Arrays, 2-dimensionale Gel-Elektrophorese, Toxigenomics)

4.3 Bestimmung der Replikations-, Transkriptions- und Translationsaktivität

4.3.1 3H-Thymidin- bzw. 3H-Uridineinbau 4.3.2 35S-Methionin o. 3H-Leucineinbau (pulse labe-

ling) 4.3.3 andere radioaktive Vorläufermoleküle (z. B. Zu-

cker etc.) 4.3.4 Bromdesoxyuridineinbau (Prolif.) Mittelfristige Tests (2 bis max. 30 Tage) 4.4 Zellzahlbestimmung (Wachstumskurve) 4.5 Proteinsyntheseinhibitionstest (PSI) 4.6 Neutralrottest auf Mikrotiterplatten 4.7 MIT-24 und andere pH-Indikatortests (Cytosensor) 4.8 MTT-, XTT- u.WST-8-Test (wasserlösliche und unlös-

liche Tetrazoliumderivate) 4.9 Andere Enzymaktivitäten (Phosphatasen, Oxigenasen

u. a.) 4.10 Plating Efficiency und Cloning Efficiency 4.11 Zellzyklusbestimmungen mittels Durchflusscytometrie

(BrdU-Quenching) u. quant. DNA-Bestimmung 4.12 Bestimmung v. Zellzyklusproteinen (z. B. Ki-67, His-

tonsynthese, Cycline u. a.) Längerfristige Tests (1–4 Monate) 4.13 Test auf Passagierfähigkeit kombiniert mit mittelfristi-

gen Tests Funktionsspezifische Tests (Beispiele): Nervenzellen (Neuritenwachstum u. a.) Epithelzellen (aktiver Transport, PDte, TEER, Impe-

danz u. a.) Leberzellen (Cyt. P450, In-vitro-Biotransformation u. a.) Herzmuskelzellen (rhythm. Kontraktion u. a.)

BB.3 Nachschlagewerke und Handbücher der Zell- und Gewebekultur 319

Ausblick: Empfindlichere Tests, die Vorgänge in der lebenden Zelle verfolgen, ohne die Zellen abzutöten; Sichtbarmachung (Vi-sualisierung) von molekularen Vorgängen (z. B. Live Cell Ima-ging); Beobachtung von Reparaturvorgängen; Apoptosetests; Zel-lorganell-Cytoskelett-Wechselwirkungen; konfokale Mikroskopie; Automatisierung und Validierung, Miniaturisierung (Hochdurch-satzmessungen in 96-Well-Platten) bereits vorhandener Tests.

B.3 Nachschlagewerke und Handbücher der Zell- und Gewebekultur Adams R.L.P. Cell culture for biochemists. Elsevier, 1990. American Type Culture Collection (ATCC): ATCC Media Handbook. Rock-

ville, 1984. American Type Culture Collection (ATCC): ATCC Quality Control Methods

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hematopoietic cells. Cold Spring Harbour Laboratory, 1978. Clynes M. (Ed.). Animal Cell Culture Techniques. Springer, 1998. Constabl F. and Vasil K. (Eds.). Cell culture and somatic genetics of plants.

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Handbooks, Humana Press, 2010. Doyle, A. and Griffiths, J.B.: Mammalian Cell Culture: Essential Techniques.

Wiley, 1997. Doyle A. and Griffiths J.B. Cell and Tissue Culture: Laboratory Procedures

in Biotechnology. Wiley, 1998. Doyle A. and Griffiths J.B. Cell and Tissues Culture for Medical Research.

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Procedures. Wiley (3 Bände als Loseblattsammlung), 1993–1998. European Collection of Cell Cultures (ECACC), Cell Line Catalogue, (www.

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Specialized Application. 6th Ed., Wiley, 2010. Freshney R.I. and Freshney M.G. (Eds.). Culture of Immortalized Cells.

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Springer, 1994. Gor D. and Lucassen E. In vitro cultivation of animal cells. BIOTOL Series,

Butterworth Heinemann, 1993. Harris A. (Ed.). Epithelial cell culture. Cambridge University Press, 1995. Jacoby W.B. and Pastan I.H. (Eds.). Cell Culture. Methods Enzymol. Vol. 58,

Academic Press, 1979. Jenkins N. Animal Cell Biotechnology. Humana Press, 1999. Jones G.E. Human Cell Culture Protocols. Humana Press, 1996. Kruse P.F. and Patterson M.K. Tissue culture: Methods and applications.

Academic Press, 1973. Kuchler R.J. Biochemical methods in cell culture and virology. Downden,

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2nd Ed., Academic Press, 2000. Lindsey K. Plant tissue culture. Springer, 1991. Martin B.M. Tissue Culture Techniques. Birkhäuser, 1994. Masters J.R.W. Animal Cell Culture. A Practical Approach. 3rd Ed., Oxford

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Engineering. Pabst Science Publishers, 2002. Morgan S.J. und Darling D.C. Kultur tierischer Zellen. Spektrum Akademi-

scher Verlag, 1994. Ormerod M. Flow Cytometry. A Practical Approach. 3rd Ed., Oxford Uni-

versity Press, 2000. Paul J. Zell- und Gewebekulturen. W. de Gruyter, 1980. Peters J.H. und Baumgarten H. (Hrsg.). Monoklonale Antikörper. Herstel-

lung und Charakterisierung. 2. Aufl. Springer, 1990. Pollack R. (Ed.). Readings in Mammalian Cell Culture. 2nd Ed., Cold Spring

Harbour Laboratory, 1981. Pollard J.W. and Walker J.M. (Eds.). Animal Cell Culture. Methods in Mole-

cular Biology, Vol. 5. Humana Press, 1990. Ravid K. and Freshney R.I. DNA Transfer to Cultured Cells. Wiley, 1998. Rothblat G.H. and Christofalo V.J. (Eds.). Growth, nutrition and metabo-

lism of cells in culture. Vols. 1–3. Academic Press, 1972. Salmon S.E. (Ed.). Cloning of human tumor stem cells. Alan R. Liss Inc., 1980. Sandford K.K. (Ed.). Cell, tissue and organ culture. Castle House Publ. Ltd.,

1977. Sato G.H. and Ross R. (Eds.). Hormones and cell culture. Cold Spring Har-

bour Laboratory, 1979. Schmitz S. Der Experimentator: Zellkultur. 3. Aufl., Spektrum Akademi-

scher Verlag, 2011. Schrimpf G. (Hrsg.). Gentechnische Methoden. 3. Aufl., Spektrum Akade-

mischer Verlag, 2002. Shaw A.J. (Ed.). Epithelial Cell Culture. A Practical Approach. Oxford Uni-

versity Press, 1996. Spector D.L., Goldman R. and Leinwand L. Cells: A Laboratory Manual.

Vols. 1–3, Cold Spring Harbour Lab. Press, 1998. Taub M. (Ed.). Tissue Culture of Epithelial Cells. Plenum Press, 1984.

320 B AnhangB

Thilly W.G. Mammalian cell technology. Butterworths, 1986. Vunjak-Novakovic G. and Freshney R.I (Eds.). Culture of Cells for Tissue

Engineering. Wiley, 2006. Wallhäußer K.H. Praxis der Sterilisation, Desinfektion – Konservierung,

Keimindentifizierung – Betriebshygiene. 5. Aufl. Thieme, 1995. Werner D. Biologische Versuchsobjekte. Kultivierung und Wachstum aus-

gewählter Versuchsorganismen in definierten Medien. Gustav Fischer, 1982.

Wetter L.R. and Constabl F. (Eds.). Plant tissue culture methods. National Research Council of Canada (NRCC), 1982.

Wilkin G.P. Neural Cell Culture, A Practical Approach. Oxford University Press, 1995.

B.4 Zeitschriften ALTEX – Alternatives to Animal Experimentation (Springer) ATLA – Alternatives to Laboratorty Animals (FRAME, Fund for Replace-

ment of Animals in Medical Experiments) BIOforum (GIT Verlag) BIOspektrum (Springer) BioTechniques (www.biotechniques.com) Biotechnology and Bioengineering (Wiley) British Journal of Cancer (Macmillan Press, Ltd., London, New York) Cancer Research (Waverly Press, Inc., Baltimore, USA) Cell (Cell Press, Cambridge, USA) Cell Biology International Reports (Academic Press, London) Cellular & Molecular Biology (Pergamon Press, Elmsford) Current Opinion in Biotechnology (Elsevier) Current Opinion in Cell Biology (Elsevier) Cytotechnology (Springer) European Journal of Cancer and Clinical Oncology (Pergamon Press) European Journal of Cell Biology (Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft) Experimental Cell Biology (S. Karger AG, Basel) Experimental Cell Research (Academic Press, San Diego) International Journal of Cancer (Alan R. Liss., Inc., New York) In Vitro Cellular & Developmental Biology (Springer) Journal of Biotechnology (Elsevier) Journal of Cell Biology (Rockefeller University Press, New York) Jornal of Cell Science (Company of Biologists, Colchester) Journal of Cellular Physiology (Alan R. Liss. Inc., New York) Journal of Plant Physiology (Elsevier) Methods in Cell Science (Springer) Nature Biotechnology (Nature Publishing Group) Plant Cell Reports (Springer) Plant Cell, Tissue and Organ Culture (Springer) Plant Physiology (Am. Soc. of Plant Physiol., Rockville, MD) Plant Science (Elsevier) Stem Cell Reviews (Springer) Stem Cells (AlphaMed Press) Trends in Biotechnology (Elsevier) Trends in Cell Biology (Elsevier) The Plant Cell (Am. Soc. of Plant Physiol., Rockville, MD)

B.5 Internetinformationen zur Cytometrie Zum Thema Cytometrie (Abschn. 19.5) gibt es eine Reihe nützlicher Informationen im Internet: www.metroflow.org www.drmr.com/compensation/

www.bdbiosciences.com/support/training/itf_launch.jsp www.bdbiosciences.com/research/multicolor/tools/index.jsp http://probes.invitrogen.comhttp://flowcyt.salk.edu/sitelink.html www.mycyte.orgDeutsche Gesellschaft für Zytometrie; www.dgfz.org

B.6 Institutionen und Firmen, die Zellkulturkurse anbieten In der Bundesrepublik Deutschland: Institut für Angewandte Zellkultur, Balanstr. 6, D-81669 München; www.

I-A-Z-Zellkultur.de Institut für Biologie und Medizin, Vogelsanger Str. 235, D-50825 Köln;

www.rbz-koeln.dein vitro – Institut für Molekularbiologie, Kardinal-Wendel-Str. 20, D-66424

Homburg/Saar; www.invitro.de PromoCell Academy, Sickingenstr. 63/65, D-69126 Heidelberg; www.

promocell-academy.com Sartorius Stedim Biotech GmbH, EXPAND Training Center, August-

Spindler-Str. 11, D-37079 Göttingen; www.sartorius.de/de/service/expand-training

In Großbritannien: European Collection of Cell Cultures (ECACC), Centre for Applied Micro-

biology and Research, Porton Down, Salisbury, Wiltshire, SP4 0JG, UK (www.hpacultures.org.uk/collections/ecacc.jsp)

Eine Liste aller europäischen Zellkulturkurse kann angefordert wer-den bei: European Tissue Culture Society (ETCS), c/o Dr. R.I. Freshney, CRC De-

partment of Medical Oncology, Alexander Stone Building, Garscube Estate, Switchback Road, Bearsden, Glasgow G61 IBD, England

In den U.S.A.: American Type Culture Collection, 10801 Univ. Blvd. Manassas, VA

20110–2209, USA; www.ATCC.org W. Alton Jones Cell Science Center, Old Barn Road, Lake Placid, NY 12946,

USA

B.7 Zellbanken und Institutio-nen, die eine Authentifizierung humaner Zelllinien mittels STR-Analyse anbieten (Abschn. 2.8) Zellbanken: ATCC – American Tissue Culture Collection, LGC Promochem, 10801 Uni-

versity Boulevard, Manassas, VA 20110-2209, USA; www.ATCC.org DSMZ – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen

GmbH, Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braunschweig; www.dsmz.de ECACC – European Collection of Cell Cultures, Centre for Applied Micro-

biology and Research, Porton Down, Salisbury, Wiltshire, SP4 0JG, UK (www.hpacultures.org.uk/collections/ecacc.jsp)

Institute: CLS – Cell Lines Service, Justus-von-Liebig-Str. 14, D-69214 Eppelheim;

www.cell-lines-service.de

B.9 Übersichtswerke zur Beschaffung von Geräten, Labormaterial und Reagenzien 321B

Institut für Angewandte Zellkultur, Balanstr. 6, D-81669 München; www.I-A-Z-Zellkultur.de

Institut für Gerichtliche Medizin der Medizinischen Universität Inns-bruck, Müllerstr. 44, A-6020 Innsbruck; www.i-med.ac.at; www.ge-richtsmedizin.at

B.8 Wissenschaftliche Gesell-schaften für Zellkultur European Tissue Culture SocietyEuropean Society for Animal Cell Technology (www.esact.org) The Society for In Vitro Biology (www.sivb.org)

B.9 Übersichtswerke zur Beschaffung von Geräten, Labormaterial und Reagenzien Einen breiten Überblick über Firmen und Bezugsquellen von Zellkultur-materialien, von Biochemikalien, Kulturmedien und Reagenzien sowie

von Geräten und Laboreinrichtungen bieten einschlägige Messen und Industrieausstellungen sowie Firmenpräsentationen auf wissenschaftli-chen Tagungen und Kongressen. Veranstaltungen dieser Art geben auch die Möglichkeit, sich über neueste Entwicklungen und Innovationen auf dem Gebiet der Zell- und Gewebekultur zu informieren.

Industriemessen: ANALYTICA, München, www.analytica.de BIOTECHNICA, Hannover, www.biotechnica.de MEDICA, Düsseldorf, www.medica.de

Jahrestagungen und Kongresse von Fachgesellschaften (Auswahl): Deutsche Gesellschaft für Zellbiologie (DGZ), www.zellbiologie.de Deutsche Physiologische Gesellschaft (DPG), www.physiologische-ge-

sellschaft.de Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie (GBM), www.gbm-

online.de Österreichische Gesellschaft für Biochemie und Molekularbiologie

(ÖGBM), http://ögmbt.atUnion Schweizerischer Gesellschaften für Experimentelle Biologie (US-

GEB), www.usgeb.ch Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM),

www.vaam.de

C Lieferfirmen und Hersteller

C

Nachfolgend werden hauptsächlich die Adressen der deutschen Firmenniederlassungen genannt. Die Anschriften der Firmen in Österreich und der Schweiz können entweder dort erfragt oder im Internet recherchiert werden. Viele der angegebenen Firmen sind im Internet vertreten.

Das Adressenverzeichnis erhebt keinen Anspruch auf Voll-ständigkeit. In der schnelllebigen Zeit von Firmenübernahmen und -fusionen kann eine Firmenliste nur eine Momentauf-nahme sein. Es wird deshalb auf Internetrecherchen über ent-sprechende Suchmaschinen (z. B. Google, Yahoo!) verwiesen, die nicht nur deutsche Hersteller, sondern auch andere Fabri-kanten und Fabrikate finden können. Weiterhin wird auf die elektronischen Einkaufshelfer im Internet (z. B. Wer liefert was: www.wlw.de, Einkaufsführer der Chemie.de: www.chemie.de/firmen oder der internationale Katalog der DECHEMA) hin-gewiesen. Ferner sind die Kataloge verschiedener Messen (wie Analytica bzw. Medica) hilfreich sowie die Jahrbücher BioTech-nologie der Biocom AG, die jedes Jahr neu erscheinen, oder das periodisch erscheinende Laborjournal (www.laborjournal.de) mit seinem Produktführer.

Agar • AppliChem GmbH, Ottoweg 4, D-64291 Darmstadt; www.

applichem.com • Difco Laboratories GmbH, c/o Becton Dickinson GmbH,

Tulla-Str. 8–12, D-69126 Heidelberg; www.bdbiosciences.com

• IBF, Av. Jean Jaurès 35, F-92390 Villeneuve La Garenne • Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;

www.merck.de • Otto Nordwald GmbH, Heinrichstr. 5, D-22769 Hamburg;

www.ottonordwald.de

Autoklaven • Getinge GmbH, Schachtstr. 17, D-45739 Oer-Erkenschwick;

www.getinge.com • HMC Europe GmbH Labor- und Sterilisationstechnik, Kel-

lerstr. 1, D-84577 Tüssling; www.Hhmc-Europe.com • HP Medizintechnik GmbH, Bruckmannring 17, D-85764

Oberschleißheim; www.hp-med.com • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS), Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • Schütt Labortechnik GmbH, Rudolf-Wissell-Str. 11,

D-37079 Göttingen; www.schuett-labortechnik.de

• Systec GmbH, Labor-Systemtechnik, Sandusweg 11, D-35435 Wettenberg; www.systec-lab.de

• Thermo Scientific; www.thermo.com • Tuttnauer, Hoeksteen 11, NL-4815 PR Breda, www.tutt-

nauer.com • WEBECO Hygiene in Medizin und Labor GmbH & Co.

KG, An der Trave 14, D-23923 Selmsdorf; www.webeco.de

Automaten • nanoAnalytics GmbH, Heisenbergstr. 11, D-48149 Müns-

ter; www.nanoanalytics.com • PAN-Systech GmbH, Am Gewerbepark 13, D-94501 Aiden-

bach; www.pan-systech.de• TAP Biosystems; www.tapbiosystems.com • Telstar Life Science Solutions; Berner Str. 119, D-60437

Frankfurt; www.telstar-lifesciences.com

Biochemikalien (Antikörper, Enzyme, Reagenzien für Diag-nostika, Bestimmungskits, u. a.) • Abbott GmbH, Max Planck Ring 2, D-65205 Wiesbaden;

www.abbott.de • Agilent Technologies, Hewlett-Packard Str. 8, D-76337

Waldbronn; www.agilent.com• AppliChem GmbH, Ottoweg 4, D-64291 Darmstadt; www.

applichem.com • Applied Biosystems, www.appliedbiosystems.com • BAG Health Care GmbH, Amtsgerichtsstr. 1–5, D-35423

Lich; www.bag-germany.com • Becton Dickinson GmbH, Tullastr. 8–12, D-69126 Heidel-

berg; www.bdbiosciences.com • Biocompare; www.biocompare.com• bioMerieux Deutschland GmbH, Weberstr. 8, D-72622

Nürtingen; www.biomerieux.fr • Bio-Rad Laboratories GmbH, Heidemannstr. 164, D-80939

München; www.bio-rad.com • Campro Scientifc GmbH, Köpenicker Str. 10a, D-10997

Berlin; www.campro.eu • Dojindo EU GmbH, Leopoldstr. 254, D-80807 München;

www.dojindo.eu.com • Dunn Labortechnik GmbH, Thelenberg 6, D-53567 As-

bach; www.dunnlab.de • GE Healthcare, Oskar-Schlemmer-Str. 11, D-80807 Mün-

chen; www.gehealthcare.com • Invitrogen GmbH; www.invitrogen.com

C324 C Lieferfirmen und Hersteller

• Lonza Group Ltd., Münchensteinerstr. 38, CH-4002 Basel; www.lonza.com

• Mast Diagnostika GmbH, Feldstr. 20, D-23858 Reinfeld; www.mast-diagnostica.com

• Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt; merck.de

• MP Biomedicals, Thüringer Str. 15, D-37269 Eschwege; www.mpbio.com

• Ortho Diagnostic Systems GmbH, Geschwister-Scholl-Str. 11, D-20251 Hamburg

• Paesel und Lorei GmbH, Im Freihafen 8, D-47138 Duis-burg; www.paesel-lorei.de

• Promega GmbH, High-Tech-Park, Schildkrötstr. 15, D-68199 Mannheim; www.promega.com

• Roche Diagnostics GmbH, Sandhoferstr. 116, D-68305 Mannheim; www.roche-applied-science.de

• Roth GmbH, Schoemperlenstr. 1–5, D-76185 Karlsruhe; www.carlroth.de

• SERVA Electrophoresis GmbH, Carl-Benz-Str. 7, D-69115 Heidelberg; www.serva.de

• SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH, D-82024 Taufkirchen; www.sigma-aldrich.com

• Th. Geyer GmbH & Co. KG, Dornierstr. 4, D-71272 Ren-ningen; www.thgeyer.de

• Wako Chemicals GmbH, Fuggerstr. 12, D-41468 Neuss; www.wako-chemicals.de

Bioreaktoren (Fermenter, Kapillarreaktoren, Spinner u. ä.) • Bioengineering AG, Sagenrainstr. 7, CH-8636 Wald; www.

bioengineering.ch • Biotek GmbH, Kocherwaldstr. 34, D-74177 Bad Friedrichs-

hall; www.biotek.de• Celonic GmbH, Karl-Heinz-Beckurts-Str. 13, D-52428 Jü-

lich; www.celonic.com • DASGIP GmbH, Rudolf-Schulten-Str. 5, D-52428 Jülich;

www.dasgip.de • Dunn Labortechnik GmbH, Thelenberg 6, D-53567 As-

bach; www.dunnlab.de • Eppendorf AG, Barkhausenweg 1, D-22339 Hamburg, www.

eppendorf.de• FiberCell Systems, Inc., www.fibercellsystems.com • GEA Diessel GmbH, Steven 1, D-31103 Hildesheim; www.

geadiessel.com• GE Healthcare, Oskar-Schlemmer-Str. 11, D-80807 Mün-

chen; www.gehealthcare.com • MBR Bioreactor AG: siehe Sulzer-Escher Wyss GmbH • Metrohm Applikon B.V., De Brauwweg 13, NL-3125 AE

Schiedam; www.metrohm-applikon.com• Sartorius AG; Weender Landstr. 94–108, D-37075 Göttin-

gen, www.sartorius.de • Siegfried AG, Untere Brühlstr. 4, CH-4800 Zofingen; www.

siegfried.ch• Spectrum Laboratories, Inc., www.spectrumeurope.eu • Sulzer Ltd., Zürcherstr. 14, CH-8401 Winterthur; www.sul-

zer.com • Thermo-Dux GmbH, Ferdinand-Friedrichs-Str. 5, D-97877

Wertheim

Brutschränke • Andreas Hettich GmbH & Co.KG, Föhrenstr. 12, D-78532

Tuttlingen; www.hettichlab.com • BINDER GmbH, Im Mittleren Ösch 5, D-78532 Tuttlingen;

www.binder-world.com • EHRET GmbH & Co. KG, Fabrikstr. 2, D-79312 Emmen-

dingen; www.ehretlab.com • Eppendorf AG, Barkhausenweg 1, D-22339 Hamburg, www.

eppendorf.de• Fisher Scientific GmbH, Im Heiligen Feld 17, D-58239

Schwerte; www.de.fishersci.com • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS), Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • Köttermann GmbH & Co KG, Industriestr. 2–10, D-31311

Uetze/Hänigsen; www.koettermann.com • Labotect GmbH, Willi-Eichler-Str. 25, D-37079 Göttingen;

www.labotect.com • Memmert GmbH & Co. KG, Postfach 1720, D-91107

Schwabach; www.memmert.com • Thermo Scientific; www.thermo.com • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com • Weiss Gallenkamp Ltd.; www.weiss-gallenkamp.com • Weiss Umwelttechnik GmbH, Greizer Str. 41–49, D-35447

Reiskirchen-Lindenstruth; www.wut.com

Chemikalien • Alfa Aesar GmbH & Co KG, Postfach 110765, D-76057

Karlsruhe; www.alfa-chemcat.com • AppliChem GmbH, Ottoweg 4, D-64291 Darmstadt; www.

applichem.com • Biometra GmbH, Rudolf Wissel-Str. 30, D-37079 Göttin-

gen; www.biometra.de • Bio-Rad Laboratories GmbH, Heidemannstr. 164, D-80939

München; www.bio-rad.de • Dojindo EU GmbH, Leopoldstr. 254, D-80807 München;

www.dojindo.eu.com • GE Healthcare, Oskar-Schlemmer-Str. 11, D-80807 Mün-

chen; www.gehealthcare.com • Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;


www.ottonordwald.de • Paesel und Lorei GmbH, Im Freihafen 8, D-47138 Duis-

burg; www.paesel-lorei.de • Roche Diagnostics, Sandhoferstr. 116, D-68305 Mannheim;

roche-applied-science.com • Roth GmbH, Schoemperlenstr. 1–5, D-76185 Karlsruhe;

www.carlroth.de • SERVA Electrophoresis GmbH, Carl-Benz-Str. 7, D-69115

Heidelberg; www.serva.de • SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH, D-82024 Taufkirchen;

www.sigma-aldrich.com • Th. Geyer GmbH & Co. KG, Dornierstr. 4, D-71272 Ren-

ningen; www.thgeyer.de

CC Lieferfirmen und Hersteller 325

Einfrierampullen und -röhrchen • BRAND GmbH & Co. KG, Otto-Schott Str. 25, D-97877

Wertheim; www.brand.de • Cryo Shop, Claudius-Keller-Str. 3B, D-81669 München;

www.cryoshop.de • Greiner Bio-one GmbH, Maybachstr. 2, D-72636 Fricken-

hausen; www.greinerbioone.de • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS), Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de• Thermo Scientific; www.thermo.com • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com

Einfriergeräte • Messer Group GmbH, Messer-Platz 1, D-65812 Bad Soden;

www.messergroup.com • SY-LAB Geräte GmbH, Tullnerbachstr. 61–65, A-3011 Neu-

purkersdorf; www.sylab.com

Elektroden (CO2, O2, pH) • Colora Messtechnik GmbH, Rudolf-Diesel-Str. 4, D-67227

Frankenthal; www.cmcgruppe.de • Deutsche Metrohm GmbH, In den Birken 3, D-70794 Fil-

derstadt; www.metrohm.de • Mettler-Toledo GmbH, Ockerweg 3, D-35396 Gießen; www.

mt.com • Radiometer Deutschland GmbH, Linsellestr. 142–156,

D-47877 Willich; www.radiometer.de • SI Analytics GmbH, Hattenbergstr. 10, D-55112 Mainz;

www.si-analytics.com • WTW GmbH, Dr.-Karl-Slevogt-Str. 1, D-82362 Weilheim;

www.wtw.com

Filtereinrichtungen (Geräte und Filtermaterial) • Concept GmbH, Rischerstr. 8, D-69123 Heidelberg; www.

concept-heidelberg.de • GE Healthcare, Oskar-Schlemmer-Str. 11, D-80807 Mün-

chen; www.gehealthcare.com • INTEGRA Biosiences GmbH (IBS), Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;

www.merck.de • Pall Filtrationstechnik GmbH, Philipp Reis-Str. 6, D-63303

Dreieich; www.pall.com • Sartorius AG, Weender Landstr. 94–108, D-37075 Göttin-

gen; www.sartorius.de • ultrafilter GmbH, Otto-Hahn-Str. 1, D-40721 Hilden; www.

ultra-filter.de• VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com

Gase • Air Liquide GmbH, Hans-Günther-Sohl-Str. 5, D-40235

Düsseldorf; www.airliquide.de • Linde AG, Klosterhofstr. 1, D-80331 München; www.linde.de • Messer Group GmbH, Messer-Platz 1, D-65812 Bad Soden;

www.messergroup.com

• Westfalen AG, Industrieweg 43, D-48155 Münster; www.westfalen-ag.de

Gasmess- und Regelgeräte • Drägerwerk AG, Moislinger Allee 53–55, D-23558 Lübeck;

www.draeger.de • Emerson Process Management; www.emersonprocess.de

Glaswaren • Bellco Glass; www.bellcoglass.com• BRAND GmbH & Co. KG, Otto-Schott Str. 25, D-97877

Wertheim; www.brand.de • DURAN Group GmbH, Otto-Schott-Str. 21, D-97877 Wert-

heim; www.duran-group.com • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS), Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • Karl Hecht GmbH, Stettener Str. 22–24, D-97647 Sondheim

v.d. Rhön; www.hecht-assistent.de • SI Analytics GmbH, Hattenbergstr. 10, D-55112 Mainz;

www.si-analytics.com • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com • Zinsser Analytik GmbH, Eschborner Landstr. 135, D-60489

Frankfurt; www.zinsser-analytic.com

Kunststoffartikel (Zellkulturgefäße, Einwegartikel u. ä.) • A. Hartenstein GmbH, D-97078 Würzburg; www.laborver-

sand.de • Becton Dickinson GmbH, Tullastr. 8–12, D-69126 Heidel-

berg; www.bdbiosciences.com • BRAND GmbH & Co. KG, Otto-Schott Str. 25, D-97877

Wertheim; www.brand.de • Corning B.V. Life Sciences; www.corning.com • Dunn Labortechnik GmbH, Thelenberg 6, D-53567 As-

bach; www.dunnlab.de • FROST LIFESCIENCE, D-82152 Martinsried; www.frost-

lifescience.com • Greiner Bio-one GmbH, Maybachstr. 2, D-72636 Fricken-

hausen; www.greinerbioone.de • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS), Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • neoLab Migge Laborbedarf, Rischerstr. 7–9, D-69123 Hei-

delberg; www.neolab.de • Sarstedt GmbH, Rommeldorfer Str., D-51588 Nümbrecht;

www.sarstedt.com • Thermo Scientific; www.thermo.com • TPP – Techno Plastic Products AG, Zollstr. 155, CH-8219

Trasadingen; www.tpp.ch • Viscofan BioEngineering, Badeniastr. 13 D-69469 Wein-

heim; www.viscofan-bioengineering.com • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com

Laboreinrichtungen • ARGE Labor- und Objekt-Einrichtungen GmbH; www.

arge-labor.de

326 C Lieferfirmen und Hersteller C

• Hohenloher Spezialmöbelwerk Schaffitzel GmbH, Brech-darrweg 22, D-74613 Öhringen; www.hohenloher.de

• Köttermann GmbH & Co. KG, Industriestr. 2–10, D-31311 Uetze/Hänigsen; www.koettermann.com

• Laborbau Systeme Hemling GmbH & Co. KG, Siemensstr. 10, D-48683 Ahaus; www.laborbausysteme.de

• Die Laborfabrik GmbH; Postfach 450113, D-28295 Bremen; www.die-laborfabrik.de

• VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-stadt; www.vwr.com

• WALDNER Laboreinrichtungen GmbH & Co. KG, Hai-dösch 1, D-88239 Wangen; www.waldner-lab.de

• Weidner Laboreinrichtungs GmbH, Industriestr. 6, D-37181 Hardegsen; www.weidner-laboreinrichtungen.de

Leitfähigkeitsmessgeräte • Beckman Coulter GmbH, Europark Fichtenhain B13,

D-47807 Krefeld; www.beckmancoulter.com • Colora Messtechnik GmbH, Rudolf-Diesel-Str. 4, D-67227

Frankenthal; www.cmcgruppe.de • Deutsche Metrohm GmbH, In den Birken 3, D-70794 Fil-

derstadt; www.metrohm.de • Knick Elektronische Messgeräte GmbH & Co. KG, Beucke-

str. 22, D-14163 Berlin; www.knick.de • WTW GmbH, Dr.-Karl-Slevogt-Str. 1, D-82362 Weilheim;

www.wtw.com

Magnetrührer • Heidolph Elektro GmbH & Co. KG, Starenstr. 23, D-93309

Kelheim; www.heidolph-systems.de• IKA-Werke GmbH & Co. KG, Janke & Kunkel-Str. 10,

D-79219 Staufen; www.ika.de/• Novodirect GmbH, Hafenstr. 3, D-77694 Kehl; www.novo-

direct.de • Thermo Scientific; www.thermo.com • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com

Medien, Seren und Zusätze • Biochrom AG, Leonorenstr. 2-6, D-12247 Berlin; www.bio-

chrom.de • Biozol Diagnostica Vertrieb GmbH, Obere Hauptstr. 10b,

D-85386 Eching; www.biozol.de• InSphero AG, Technoparkstr. 1, CH-8005 Zürich; www.

insphero.com • Invitrogen GmbH; www.invitrogen.com • Kraeber & Co. GmbH, Waldhofstr. 14, D-25474 Ellerbek;

www.kraeber.de • Lonza Group Ltd., Münchensteinerstr. 38, CH-4002 Basel;

www.lonza.com • Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;


www.ottonordwald.de • PAA Laboratories GmbH, Unterm Bornrain 2, D-35091

Cölbe; www.paa.com

• PAN-Systech GmbH, Am Gewerbepark 13, D-94501 Aiden-bach; www.pan-systech.de

• Paesel und Lorei GmbH, Im Freihafen 8, D-47138 Duis-burg; www.paesel-lorei.de

• PromoCell GmbH, Sickingenstr. 63–65, D-69126 Heidel-berg; www.promocell.com, www.promokine.de

• provitro GmbH, Charité Campus Mitte, Chariteplatz 1, D-10117 Berlin; www.provitro.de

• Roche Diagnostics GmbH, Sandhoferstr. 116, D-68305 Mannheim; www.roche-applied-science.de



• Takara Bio Europe/Clontech; www.clontech.com• Th. Geyer GmbH & Co. KG, Dornierstr. 4, D-71272 Ren-


Mikropipetten (Ein- und Mehrkanalpipetten) und Pipettier-hilfen • Abimed GmbH, Raiffeisenstr. 3, D-40764 Langenfeld; www.

abimed.de • BRAND GmbH & Co. KG, Otto-Schott Str. 25, D-97877

Wertheim; www.brand.de • Costar: siehe INTEGRA Biosciences GmbH (IBS); Ruhberg

4, D-35463 Fernwald; www.integra-biosciences.de • Eppendorf AG, Barkhausenweg 1, D-22339 Hamburg; www.

eppendorf.de • Gilson International B.V. Deutschland, Hoenbergstr. 6,

D-65555 Limburg-Offheim; www.pipetman.eu• INTEGRA Biosciences GmbH (IBS); Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com

Mikroskope und Zubehör • Carl Zeiss AG, Carl-Zeiss-Str. 22, D-73447 Oberkochen;

www.zeiss.de • Helmut Hund GmbH, Wilhelm-Will-Str. 7, D-35580 Wetz-

lar; www.hund.de • Keyence Deutschland GmbH, Siemensstr. 1, D-63263 Neu-

Isenburg; www.keyence.de • Leica Mikrosysteme Vertrieb GmbH, Ernst-Leitz-Str. 17–37,

D-35578 Wetzlar; www.leica-microsystems.com • Nikon GmbH, Geschäftsbereich Mikroskope, Tiefenbroi-

cher Weg 25, D-40472 Düsseldorf; www.nikoninstruments.com

• Olympus Deutschland GmbH, Wendenstr. 14-18, D-20097 Hamburg; www.olympus.de

Mikroträger (Microcarrier) • Dunn Labortechnik GmbH, Thelenberg 6, D-53567 As-

bach; www.dunnlab.de • GE Healthcare, Oskar-Schlemmer-Str. 11, D-80807 Mün-

chen; www.gehealthcare.com • Miltenyi Biotec GmbH, Friedrich-Ebert-Str. 68, D-51429

Bergisch Gladbach; www.miltenyibiotec.com


• SI Analytics GmbH, Hattenbergstr. 10, D-55122 Mainz; www.si-analytics.com


• SoloHill Engineering, Inc., 4370-B Varsity Drive, Ann Ar-bor, MI 48108, USA; www.solohill.com/

• Thermo Scientific; www.thermo.com

Osmometer • Gonotec GmbH, GSG-Hof Reuchlinstr.10-11, D- 10553

Berlin; www.gonotec.com • Thermo Scientific; www.thermo.com • Vogel GmbH & Co. KG, Marburgerstr. 81, D-35396 Gießen;

www.vogel-giessen.de • Wilhelm Werner GmbH, Maybachstr. 29, D-51381 Lever-

kusen; www.werner-gmbh.com • Wissenschaftliche Gerätebau Dr. Ing. Herbert Knauer

GmbH, Hegauer Weg 38, D-14163 Berlin; www.knauer.net

pH-Meter • Deutsche Metrohm GmbH, In den Birken 3, D-70794 Fil-

derstadt; www.methrom.de • Knick Elektronische Messgeräte GmbH& Co. KG, Beucke-

str. 22, D-14163 Berlin; www.knick.de• Mettler-Toledo GmbH, Ockerweg 3, D-35396 Gießen; www.

mt.com • SI Analytics GmbH, Hattenbergstr. 10, D-55122 Mainz;

www.si-analytics.com• WTW GmbH, Dr.-Karl-Slevogt-Str. 1, D-82362 Weilheim;

www.wtw.com

Photometer, Mikroplattenlesegeräte • Agilent Technologies Deutschland GmbH, Herrenberger

Str. 130, D-71034 Böblingen; www.agilent.com• Beckman Coulter GmbH, Europark Fichtenhain B13,

D-47807 Krefeld; www.beckmancoulter.com • Bio-Rad Laboratories GmbH, Heidemannstr. 164, D-80939

München; www.bio-rad.com • Carl Zeiss Jena GmbH, Carl-Zeiss-Promenade 10, D- 07745

Jena; www.zeiss.de • Colora Messtechnik GmbH, Rudolf-Diesel-Str. 4, D-67227

Frankenthal; www.cmcgruppe.de • Eppendorf AG, Barkhausenweg 1, D-22339 Hamburg; www.

eppendorf.de • GE Healthcare, Oskar-Schlemmer-Str. 11, D-80807 Mün-

chen; www.gehealthcare.com • Hewlett-Packard GmbH, Hewlett-Packard-Str. 1, D-61352

Bad Homburg; www.hp.de• IUL Instruments GmbH, Königswinterer Str. 409a, D-53639

Königswinter; www.iul-instruments.de • PerkinElmer, Ferdinand-Porsche-Ring 17, D-63110 Rod-

gau; www.perkinelmer.de • Shimadzu Deutschland GmbH, Albert-Hahn-Str. 6–10,

D-47269 Duisburg; www.shimadzu.de• Tecan Deutschland GmbH, Werner-von-Siemens-Str. 23,

D-74564 Crailsheim; www.tecan.de • Thermo Scientific; www.thermo.com

• VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-stadt; www.vwr.com

Pumpen (Schlauch-, Membran-, Vakuum- und Aquarienpum-pen) • Abimed GmbH, Raiffeisenstr. 3, D-40764 Langenfeld; www.

abimed.de • Bio-Rad Laboratories GmbH, Heidemannstr. 164, D-80939

München; www.bio-rad.com • GEA Diessel GmbH, Steven 1, D-31103 Hildesheim; www.

geadiessel.com• Heidolph Elektro GmbH & Co. KG, Starenstr. 23, D-93309

Kelheim; www.heidolph-systems.de• INTEGRA Biosciences GmbH (IBS); Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • IDEX Health & Science GmbH, Futtererstr. 16, 97877 Wert-

heim; www.ismatec.com/de• IKA-Werke GmbH & Co. KG, Janke & Kunkel-Str. 10,

D-79219 Staufen; www.ika.de• KNF Neuberger GmbH, Alter Weg 3, D-79112 Freiburg

i.Br.; www.knf.de • Oerlikon Leybold Vacuum GmbH, Bonner Str. 498, D-50968

Köln; www.oerlikon.com • Reichelt Chemietechnik GmbH+Co., Englerstr. 18, D-69126

Heidelberg; www.rct-online.de • VERDER Deutschland GmbH, Retsch-Allee 1-5; D-42781

Haan; www.verder.de

Radiochemikalien • CIS bio GmbH, Alt-Moabit 91d, D-10559 Berlin; www.cis-

bio.de• LGC Standards GmbH, Mercatorstr. 51, D-46485 Wesel;

www.lgcstandards.com

Schüttelmaschinen und Thermostate • Dunn Labortechnik GmbH, Thelenberg 6, D-53567 As-

bach; www.dunnlab.de • Edmund Bühler GmbH, Am Ettenbach 6, D-72379 Hechin-

gen; www.edmund-buehler.de• Eppendorf AG, Barkhausenweg 1, D-22339 Hamburg; www.

eppendorf.de • GEA Diessel GmbH, Steven 1, D-31103 Hildesheim; www.

geadiessel.com• GFL - Gesellschaft für Labortechnik mbH, Schulze-De-

litzsch-Str. 4, D-30938 Burgwedel; www.gfl.de • Infors GmbH, Dachauer Str. 6, D-85254 Einsbach; www.

infors-ht.com • IKA-Werke GmbH & Co. KG, Janke & Kunkel-Str. 10,

D-79219 Staufen; www.ika.de• LAUDA DR. R. WOBSER GMBH & CO. KG, Pfarrstr.

41/43, D-97922 Lauda-Königshofen; www.lauda.de

Silikonartikel (Öle, Schläuche, Stopfen u. Ä.) • Deutsch & Neumann GmbH, Richard-Wagner-Str. 48–50,

D-10585 Berlin; www.deutsch-neumann.de • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS); Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de

328 C Lieferfirmen und Hersteller C

• Kleinfeld Labortechnik GmbH, Elbingeröder Str. 1, D-30989 Gehrden; www.kleinfeld-labor.de

• Reichelt Chemietechnik GmbH+Co., Englerstr. 18, D-69126 Heidelberg; www.rct.online.de


• Evonik Industries AG, Goldschmidtstr. 100, D-45127 Essen; www.evonik.de

• Wacker Chemie GmbH, Hans-Seidel-Platz 4, D-81737 München; www.wacker.de

Skalpelle, Scheren, Pinzetten u. ä. • Aesculap AG, Am Aesculap-Platz, D-78532 Tuttlingen;

www.aesculap.de, www.bbraun.de • C. Bruno Bayha GmbH, Dr. Karl-Storz-Str. 14, D-78532

Tuttlingen; www.bayha-skalpelle.de• Fine Science Tools, im Weiher 12, D-69121 Heidelberg;

www.finescience.de• Gebr. Martin GmbH & Co. KG, Ludwigstaler Str. 132,

D-78532 Tuttlingen; www.klsmartin.com• H. Hauptner & Richard Herberholz GmbH & Co. KG, Kuller

Str. 38–44, D-42651 Solingen; www.hauptner-herberholz.de

Spülmaschinen • BHT Hygienetechnik - Division of SciCan GmbH, Messer-

schmittstr. 11, D-86368 Gersthofen; www.bht.de • Miele & Cie. KG, Carl-Miele-Str. 29, D-33332 Gütersloh;

www.miele.de • NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH, Geretsrieder Str. 1,

D-84478 Waldkraiburg; www.netzsch.com • STERIS Deutschland GmbH, Eupener Str. 70, D-50933

Köln; www.steris.com

Spülmittel • Chemische Fabrik Dr. Weigert GmbH & Co. KG, Mühlen-

hagen 85, D-20539 Hamburg; www.drweigert.de• Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;

www.merck.de • NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH, Geretsrieder Str. 1,

D-84478 Waldkraiburg; www.netzsch.com

Sterile Arbeitsplätze • Baker: siehe Labotect • BIO-FLOW Technik GmbH, Flerzheimerstr. 3, D-53340

Meckenheim; www.bio-flow.de • Bleymehl Reinraumtechnik GmbH, Industriestr. 7, D-52459

Inden (Pier); www.bleymehl.com • Concept GmbH, Rischerstr. 8, D-69123 Heidelberg; www.

concept-heidelberg.de • Fisher Scientific GmbH, Im Heiligen Feld 17, D-58239

Schwerte; www.de.fishersci.com • INTEGRA Biosciences GmbH (IBS); Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • Labotect GmbH, Willi-Eichler-Str. 25, D-37079 Göttingen;

www.labotect.com • VWR International GmbH, Hilpertstr. 20a, D-64295 Darm-

stadt; www.vwr.com

Sterilisationsindikatoren • BAG Health Care GmbH, Amtsgerichtsstr. 1–5, D-35423

Lich; www.bag-germany.com • 3M Deutschland GmbH, Carl-Schurz-Str. 1, D-41453 Neuss;

www.3mdeutschland.de• Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;

www.merck.de

UV-Leuchten • Agilent Technologies Deutschland GmbH, Herrenberger

Str. 130, D-71034 Böblingen; www.agilent.com• INTEGRA Biosciences GmbH (IBS); Ruhberg 4, D-35463

Fernwald; www.integra-biosciences.de • Osram AG, Hellabrunner Str. 1, D-81543 München; www.

osram.de

Waagen • Mettler-Toledo GmbH, Ockerweg 3, D-35396 Gießen; www.

mt.com • Precisa Gravimetrics AG, Moosmattstr. 32, CH-8953 Dieti-

kon; www.precisa.com • Sartorius AG, Weender Landstr. 94–108, D-37075 Göttin-

gen; www.sartorius.de • Th. Geyer GmbH & Co. KG, Dornierstr. 4, D-71272 Ren-


Zellbanken • American Tissue Culture Collection (ATCC) LGC Promo-

chem, 10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110-2209, USA; www.ATCC.org

• Cell Lines Service GmbH (CLS), Justus-von-Liebig-Str. 14, D-69214 Eppelheim; www.cell-lines-service.de

• Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkul-turen GmbH (DSMZ), Inhoffenstr. 7B, D-38124 Braun-schweig; www.dsmz.de

• European Collection of Cell Cultures (ECACC), Health Pro-tection Agency Culture Collections, Porton Down, Salisbury, SP4 0JG, UK; www.hpacultures.org.uk/collections/ecacc.jsp

• I.A.Z. Institut für angewandte Zellkultur, Dr. Toni Lindl GmbH, Balanstr. 6, D-81669 München; www.I-A-Z-Zell-kultur.de

• Interlab Cell Line Collection, Genua, Italien; wwwsql.iclc.it/test/iclc

• JCRB (Japanese Collection of Research Bioresources); http://cellbank.nibio.go.jp

• RIKEN Bioresource Center Cell Bank, Japan; www.brc.riken.jp/lab/cell/english

Zellen • Lonza Group Ltd., Müchensteinerstr. 38, CH-4002 Basel;

www.lonza.com • Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;

www.merck.de • PromoCell GmbH, Sickingenstr. 63–65, D-69126 Heidel-

berg; www.promocell.com, www.promokine.de • provitro GmbH, Chariteplatz 1, D-10117 Berlin; www.pro-

vitro.de


• SIGMA-ALDRICH Chemie GmbH, Vertrieb von Zellen der ECACC; www.sigma-aldrich.com

Zellfusion, Elektroporation, Transfektion • Bio-Rad Laboratories GmbH, Heidemannstr. 164, D-80939

München; www.bio-rad.com • Krüss GmbH, Alsterdorferstr. 220, D-22297 Hamburg;

www.kruess.com

Zellzählgeräte (Durchflusscytometer) • Beckman Coulter GmbH, Europark Fichtenhain B13,

D-47807 Krefeld; www.beckmancoulter.com • Becton Dickinson GmbH, BD Biosciences, Tullastr. 8–12,

D-69126 Heidelberg; www.bdbiosciences.com• Merck KGaA, Frankfurter Str. 250, D-64293 Darmstadt;

www.merck.de • möLab GmbH, Dietrich-Bonhoeffer-Str. 9, D-40764 Lan-

genfeld; www.moelab.de • Partec GmbH, Otto-Hahn-Str. 32, D-48161 Münster; www.

partec.com • Polytec GmbH, Polytec-Platz 1–7, D-76337 Waldbronn;

www.polytec.de • Roche Diagnostics, Sandhoferstr. 116, D-68305 Mannheim;

roche-applied-science.com

Zentrifugen • Andreas Hettich GmbH & Co.KG, Föhrenstr. 12, D-78532

Tuttlingen; www.hettichlab.com • Beckman Coulter GmbH, Europark Fichtenhain B13,

D-47807 Krefeld; www.beckmancoulter.com • Eppendorf AG, Barkhausenweg 1, D-22339 Hamburg; www.

eppendorf.de • Fisher Scientific GmbH, Im Heiligen Feld 17, D-58239

Schwerte; www.de.fishersci.com • HERMLE Labortechnik GmbH, Siemensstr. 25, D-78564

Wehingen; www.hermle-labortechnik.de • Sigma Laborzentrifugen GmbH, Postfach 1713, D-37507

Osterode/Harz; www.sigma-laborzentrifugen.de • Thermo Scientific; www.thermo.com • VWR International GmbH; www.vwr.com

Index I

A Abflammen (Flambieren) 17 Abkühlzeit 19, 21 Absaugsystem 8 Accutase™ 117 Acetatkinase 34 Adaptation an serumfreie Medien 92–94 Adhärenz, Adhäsion 293 Adjuvantien 204 adulte Stammzellen 244f Agar 58, 277f Agar-Overlay-Test 221 Agardiffusionstest 224 Agarosegel 33fAgarosesubstrat 58 Aggregatzustände von Eis 137 Akutphaseproteine 241 Akutphasereaktion 241 Aminosäuren 73 Amitose 293 Ammoniak 73, 129 Anheftung 54 Anheftungseffizienz (Plating Efficiency)

133f, 223, 293 Anheftungsfaktoren 91 Anheizzeit 19, 21 Antherenkultur 285f Antibiotika 25f – Wirkungsspektren 26 antibiotikafreie Kultur 26 Antigene 204, 293 Antikörper, 293 – Screening 208 Apoptose 157, 208, 218 Arbeitsfläche 15 Arginin-Verwerter 27 Asepsis 294 aseptische Arbeitstechnik 15 Auftauen 140 Ausgleichszeit 19, 21 Authentifizierung 38–41, 143 Authentizität von Zellen 40, 143, 294,

320 Autoklav 4, 19 Autoklavenkontrolle, biologische 20

Autoklavieren 19f Automatisierung 271

B Baculovirus-Expressionssystem 189ff, 294 Balanced Salt Solutions, siehe Salzlösungen Basalmedien 69, 72, 83 Beschichtung, von Oberflächen 63, 92 biologische Sicherheit 43f Biomembran 294 Biopsie 164f Biotechnologie 294 Biotin 30 Biotransformation 240 Blasticidin S 196 Blastocyste 244 Blut- und Lymphgewebe 298 BM-Cyclin 1, siehe Tiamutin BM-Cyclin 2, siehe Minocyclin BME, Basal Medium Eagle 71, β-Mercaptoethanol, β-ME 74, 92, 250 Borosilikatglas 53f Bromdesoxyuridin (BrdU) 216 Brutschrank, siehe Inkubator Bubble-Point-Test 24fBunsenbrenner 7, 17

C Calciumphosphatmethode 197 CAM-Test 219 Carbamatkinase 34 Caspasen 157 CD34-Antigen 245 CD-System 217 Cell Banking 144 Cell Sorting 212f Cellulose 58, 201 Centriol 294 chemisch definierte Medien 294 Chemotherapeutika 218, 221 Chloroplasten 294 Chondrocyten 185 Chorionallantoismembran, CAM 219 Chromatin 295 Chrom-Freisetzungstest 130

Chromosomen 295 Chromosomenpräparation 231f Chromosomensatz 295 Ciprofloxacin 26, 36 Cloning Efficiency, siehe Klonierungs-

effizienz CMRL-Medien 81, 83 CO2 9, 72, 311 CO2-Konzentration 72, 84f, 311 – Messung 9f Colcemid 232 Colcemid-Block 209 Collagen, siehe Kollagen Collagenase 116fCybrid 295 Cyclodextrine 256 Cytogramm 214 Cytometrie 212f cytopathischer Effekt 295 Cytoplasma 295 Cytoplast 295 Cytoskelett 295 Cytotoxizität 219, 295 Cytotoxizitätstest 218f, 249f

D DAPI 29, 172 – Färbung 28–30 Deckglaskulturen 60 Deckgläser 60 – Reinigung 61f Defizienzmedien 72 Desinfektion 15, 18, 295 Desinfektionsmittel, Wirkungsspektrum 15 Desmosomen 295 Destillation 104 Detachmentassay 222 4’,6-Diamidino-2-phenylindol-di-hydro-

chlorid (DAPI), siehe DAPI dichteabhängige Wachstumsinhibition 295 Dichtegradientenzentrifugation 165f, 228 Dictyosomen 295 Differenzierung 249, 295 – histiotypische 299 Differenzierungsassay 251

332 IndexI

Digoxigenin 31 Dihydrostreptomycinsulfat 26 Dimethylsulfoxid (DMSO) 137–139, 250,

256 Dispase 117 DMEM/Ham F-12 82, 90, 92 DNA 295 – Amplifikation 30f – Isolierung 39, 128 DNA-Fingerprinting, siehe STR-Profiling DNA-Gehalt 128, 133, 215 DNase 117 Dome, Dombildung 178 Doppelhaploide (DH) 285 Doppelthymidinblock 210 dreidimensionale Zellkultur 256f Druckfiltration 23fDruckhaltetest 24 Dulbeccos PBS 72f, 83 Dulbeccos MEM, DMEM 71, 80f, 83 Durchflusscytometrie 212f

E Eagles MEM 71, 80f, 83 Earles BSS 72, 83 Einbau von Nucleotiden 31, 33, 211, 216,

223 Einbettmittel für Fluoreszenzpräparate 29 Einfrieren 137f Einfriergeräte 138 Einfrierröhrchen 138 Einmalfiltriereinheit 22 Einmalpipetten 16 Einsaatdichte (seeding density) 118 Einsäen 118 Ektoderm 296 Elastase 117 Elektrofusion, siehe Fusion Elektrodeionisation 104 elektronische Zellzählung 123f Elektroporation 296 ELISA 28, 30, 241 – ELISA-Reader 30, 242 embryoid bodies (EB) 249, 252 embryonale Stammzellen 243f – Cytotoxizität 249f – embryonaler Stammzell-Test 248f – ES-Zelldifferenzierung 251 Embryonalentwicklung 296 Embryonenkultur 287 endliche Zelllinien 151, 158 Endocytose 296 Endomitose 296 endoplasmatisches Reticulum (ER) 296 Endothelzellen 170, 186 – Charakterisierung 172 Entactin 63

Entionisierung 104 Entoderm 296 Entsorgung 46 Enzymfreisetzungen 222 Epigenetik 296 epithelartige Zellen 71, 296, 308 Epithelgewebe 298 Epithelzellen 153, 177f – Kultivierung auf Filtereinsätzen 180f Epithelzelllinien, intestinale 183 Epithelzelllinien, renale 177, 183 Epstein-Barr-Viren 159 Erholungsperiode 221 Erythrosin B 131, 221 ES-Zellen 243, 248f Ethidiumbromid 34, 232 Ethylenoxid 18 Exklusionsmethode 221Exocytose 296 Explantat 296 extrazelluläre Matrix (ECM) 51, 63, 119,

168, 248 extrazelluläre Proteine 53

F FACS 212f Farbumschlag 222 Feeder Layer 244, 296 Feeder-Zellen 205 Fertigmedien, siehe Medien fetales Kälberserum 71, – Beschichtung 66 – Gewinnung 77 – Nachteile 75, 77 – Vorteile 75 – Zusammensetzung 75 Fibrinogen 241 Fibroblasten 153, 185, 296 fibroblastenartige Zellen 71, 296, 308 Fibronectin 63, 91 – Beschichtung 65 Filtereinheiten 22 Filtereinsätze 59, 180f, 229f Filtration 22f Fingerabdruck, genetischer 297 Fischzellen 188 Fischzellkultur 188 Fluoreszenz 213 Fluoreszenzmikroskop 29f5-Fluoro-2’-Desoxyuridin (FdU) 216 Fluorochrom 28f, 223 flüssiger Stickstoff, siehe Stickstoff Formazan 132 fraktioniertes Vakuumverfahren 20 Fructose 73 Fusion (mit PEG) 202f – Elektrofusion 206f

– Mauszellen 202 – Pflanzenzellen, Protoplasten 208 Fütterungszyklen 109

G G-418 (siehe Geneticin) Galactose 73 Gameten 297 Gas – Gaswächter 10 – Gaszufuhr 9 Gassterilisation 18, 25 Gefahren 43 – biologische 43 – chemische 43f– physikalische 43fGefährdungspotenzial, biologischer

Agenzien 43, 45 Gelatine 66, 91 – Beschichtung 66 Generationszahl 118, 297, 314 Generationszeit 297, 314 Genetic Engineering 297 Geneticin (G418) 196 Genom 297 Genomics 297 Genommutation 297 Gentamycin 26 Gentransfer 195 Gerste 280, 285 Gesamtprotein 128 Gesetze, gesetzliche Regelwerke 44 Gewebe 297 Gewebekultur 298 Glasgow MEM 80fGlaswaren 53 – mikrobiologische Dekontamination 61– Reinigung und Vorbehandlung 61 – Silikonisieren 62 Glucose 73 Glutamat 73 GLUTAMAX™ 74, 317 Glutamin 73, 317 glutaminhaltige Dipeptide 74, 317 Glycerin 137 Glykokalyx 53, 298 Golgi-Apparat 298 Good Cell Culture Practice (GCCP) 147f Granulocyten, neutrophile 228 Green Fluorescent Protein (GFP) 195, 214

H Habituation 298 Haferprotoplasten 208 Halsganglion 240 Ham F-10 81–83 Ham F-12 81–83

Index 333I

hämatopoetische Stammzellen 244f Hämocytometer 122 hanging-drop-Kultur 251f Hanks BSS 72f, 83 HAT-Medium 202, 299 HAT-Selektion 202, 299 HAT-System 202 Hautbiopsien 164 Heißluftsterilisation 21f HeLa-kontaminierte Zelllinien 38 HeLa-Zellen 37, 40 HEPA-Filter 5f Hepatocyten 153, 168, 185, 258 HEPES 102 – pKa 100 Herzmuskelzellen 163f– schlagende 248, 252, 255 HET-CAM-Test 219 Heterokaryon 299 histiotypische Differenzierung 299 Hitzeinaktivierung 78 Hitzeschock (heat shock) 99 Hohlfasermodul 263, 266 Homokaryon 299 Homöostase 51, 99 Hormone 51, 75, 92 HOSCH-Filter 5f HPV (humane Papillomaviren) 37 3H-Thymidineinbau 211f Hühnereitest, siehe HET-CAM-Test Humanarterien 171 Humanfibroblasten 153, 174 Humantumor, solider 172 Hyaluronidase 117 Hybridomatechnik 202f, 299 Hybridomazellen 153, 200, 299 Hygiene 15 Hygromycin B 196

I Immortalisierung 300 Immorto-Maus 160 In-vitro-Toxizität 218f, 318 induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)

244, 300 induzierte Transformation 158 Inkubator 8f Insektenmedien 83 Insektenzellen 189 Insulin 75 intestinale Epithelzellen 183 Inversmikroskop, Umkehrmikroskop 4, 11fInvertebraten 188 Invertebratenzellen 71, 188 Ionen-Plasma-Sterilisation 25 Iscoves Modified MEM, IMDM 81fIsoenzymmuster, Zymogramm 37

Isohydrie 99 Isoionie 99 Isotonie 99 ITS (Insulin, Transferrin, Selen) 90, 92

K Kalluskultur 279f, 300 Kalluswachstum 280 Kapillarperfusion 265 Kapillarreaktor 265 Keimfiltration 22f Keratinocyten 153, 174, 187 Klimakammer 11 Klon 300 Klonierung 200f, 214 – im Weichagar 200 Klonierungseffizienz (Cloning Efficiency)

130, 133, 295, 300 Klonierungszylinder 201 Kollagen 63, 91 – Beschichtung 64 Kollagengel 64 Koloniebildungseffizienz 300 Kompartiment 300 konditioniertes Medium 300 Konfluenz 110, 300 Kontaktinhibition, Kontakthemmung 295,

300 Kontamination 13f Kontaminationsquellen 13 kontinuierliche Zelllinie 300 kontrahierende Herzmuskelzellen 248,

252, 255 Konzentrationsberechnung 312 Kreuzkontamination 37f, 144, 300 – Mischkultur 40 – Ursachen 37, 41 – Vermeidung 41 Kryokonservierung 137f, 300 Kryoröhrchen, siehe Einfrierröhrchen Kulturflaschen 58 Kulturgefäße 53f – Oberflächeneigenschaften 55 Kulturmedien, siehe Medien Kunststoffartikel 53f Kunststoffe, thermoplastische 56f Kupferauskleidung 9 Kupffer’sche Sternzellen 169f

L Laboreinrichtung 3 Laborreinigung 14 lag-Phase 113, 128, 315 Lagerung von Zellen 139 Laminar Flow 5f, 300 Laminin 63, 91 – Beschichtung 65

Laser 213 LDH-Freisetzung 130 Lebendzellzahl 131 Leberperfusion 169 Leberschnitte 240f Lecktest 6 Leibovitz Medium, L-15 81fLeitfähigkeit 103fLeukocyten 153 Leydigzellen 153 LIF (leukemia inhibitory factor) 244, 249 Lipide 74f, 92 Lipofektion 198 log-Phase 113, 128, 315 Luftschleuse 4 Luftströmung, laminare 5 Lumineszenzmessung 34f, 222 lymphoblastenartige Zellen 71, 308 Lymphocyten 153, 199, 301 – Isolierung aus Vollblut 165 Lysosomen 301

M magnetische Markierung von Zellen 246f Mammaliazelllinien 177 Mannitol 284, 287 Massenzellkultur 263f Matrigel™ 65, 91 – Beschichtung 65 Matrixfaktoren 91 Mauscerebellum 166 Mausfibroblasten 153, 177 Mäusehaut 174 McCoys Medium 81fMCDB-Medien 81–83 Medien 69f, 301 – Auswahl 69 – autoklavierbare 20, 85 – Basalmedien 69, 83 – Beschreibung 80 – chemisch definierte 89, 95, 294 – Fertigmedien 83 – Herstellung 83 – proteinfreie 95 – Pulvermedien 83–85 – serumfreie 89f, 95, 305 – Standardmedien 69 – Vollmedien 69 – Zusammensetzung 72f, 80 – Zusätze 73 Medienbuch 95 Medium 199 81–83 Mediumwechsel 109f, 113 – bei Monolayerkulturen 109 – bei Suspensionskulturen 111 Meerschweinchenileum 239 Meiose 301

334 IndexI

Melanocyten 186 Membranfilter 22 Meristemgewebe 279 Meristemkultur 301 Mercaptoethanol, siehe β-Mercaptoethanol Mesoderm 296 Metabolomics 301 Microcarrier 58, 267, 301 – Kultur 266 MicroRNA (miRNA) 301 Migrationsassay 228f Mikroinjektion 195 Mikrosatelliten-Analyse 38 Mikroskop, inverses 12 Mikrosomen 302 Mikrotiterplatten 59 Milzzellen 204, 206 Minocyclin 26, 36 Mischkultur, siehe Kreuzkontaminationen Mitochondrien 302 mitogene Faktoren 75, 90, 93 Mitose 302, 316 Molarität 313 monoklonale Antikörper 203, 208 Monolayerkultur 111, 127, 302 – Mediumwechsel 109 – Subkultivierung 113 – Zellzahl 177 MRA (Mycoplasma Removal Agent) 26, 36 MTT 131f – Test 132, 223, 249 Multilayer 302 multipotente Stammzellen 243, 304 Multischalen 59 Muskelgewebe 298 Muskelzellen 163f, 171, 187Mutagenitätstest 226 Mutation 302 MycoAlert®-Test 34f Mycoplasmen 27f, 143, 303 – cytopathische Effekte 27 – DAPI-Färbung 28f– Elimination 36 – ELISA 28, 30 – Kultivierung 28 – Nachweis mittels PCR 28, 30 – Nachweismethoden 28 – Vermeidung 27 Myelomzellen 153, 204f Myeloperoxidase 231 myoblastenartige Zellen 71 Myocardzellen, kontrahierende 248, 252,

255

N Nabelschnurblut 244, 247 Nabelschnurendothelzellen 205

Nährlösungen 238 Nanobakterien 37, 303 Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3) 72,

84f, 100f, 311 – pKa 100 Natriumhypochlorit 16 NCTC-Medien 81 Nekrose 218 Nervenzellen 153, 240 Nervenzellkultur 166, 240 Nierenepithelzellen 153, 177 Neubauer-Zählkammer 122 Neurotransmission 166, 240 Neutralrot 131, 227 Neutralrotmethode 221, 227 neutrophile Granulocyten 228 Nierenepithelzelllinien 177f 4-Nitrophenylphosphat (4-NPP) 30 Normalität 313

O Oberflächenbehandlung, Plasmaverfahren

55 Objektträger 60 – Kulturen 60 – Reinigung 61f oligopotente Stammzellen 243, 304 -omics 303 Onkogene 303 Organe 297 – Organentnahme 242 Organkultur 237f, 303 Organpräparation 239 Osmolarität 99, 303 Osmose 303 Oxalacetat 74 Oxygenierung 100

P Papain 117 Passage 113, 303 Passagennummer 113, 303 Passagieren, siehe Subkultivierung PBS, siehe Dulbeccos PBS PCR (Polymerase-Kettenreaktion) 303 – Nachweismethoden 32 Penicillin-G-Natrium 26 Percoll 165, 170, 173 Perfusionskultur 109fPerfusionsreaktor 266 Peritoneal-Exsudat-Zellen 201, 205 Petrischalen 55, 59 Pflanzenhormone 277–279 Pflanzenzellkultur 275f – Einfrieren und Lagerung 287 – Labor 276 – Medien 83, 277f

Phagocytose 303 Phänotyp 303 Phäochromocytomzellen PC-12 184 Phasenkontrastmikroskop 111, 121 Phenolrot 102 pH-Wert 51, 84f, 100, 311 Pinocytose 303 Pipetten 16 – Reinigung 62 – Sterilisation 22 Pipettierhilfe 16 pKa-Wert 100 Plaque-Test 190 Plasma 77, 165 Plasmaverfahren, Oberflächenbehandlung

55 Plasmide 303 Plastiden 304 Plastikmaterial 54f Plating Efficiency 130, 133, 223, 304 Ploidie 304 pluripotente Stammzellen 243 Polyacrylamid 58 Polycarbonat 55 Poly-D-Lysin 63, 91 – Beschichtung 63 Polyhedrin 189 Polymerase-Kettenreaktion (siehe PCR) Polystyrol 54f Populationsdichte 304 Populationsverdopplungszeit 127, 304 Potenz 243, 304 Primärkultur 151ff, 163f, 304 – Endothelzellen 170 – Hautproben (Biopsien) 164 – Hepatocyten 168 – Herzmuskelzellen 163f – Keratinocyten 174 – Mauscerebellum 166 – solider Humantumor 172 Primer, Primersequenzen 31 Proliferation 52, 69 Proliferationsassays 133f Proliferationskontrolle 221 Proliferationsnachweise 133, 223 Pronase 117, 169 Propidiumiodid 215 Proteinbiosynthese 304 Proteomics 305 Protokollführung, SOP 47 Protoplasten 282f, 305 – Elektrofusion 283 – Fusion mittels Polyethylenglycol (PEG)

284 Pucks BSS 72fPufferung 51, 100fPulvermedien, siehe Medien

Index 335I

Puromycin 196 Pyrogene 305 Pyruvat 74

Q Qualitätsanforderungen an Serum 77 Qualitätskontrolle 143f

R Radikalfänger 92, 100 radioaktive Substanzen 44, 211 Ratte, neonatale Herzmuskelzelle 164 Raumbefeuchtung 9 Reagenzgläser 60 Reinigung 61f – von Deckgläsern 62 – von Pipetten 62 – von Objektträgern 62 Reinigungsbereich 3 Reinraumarbeitsbank, Laminar Flow 5f,

305 Reinstwasser 103f – Wasseraufbereitungsanlage 4, 105 – Wasseraufbereitungsverfahren 104 – Spezifikationen 103fResazurin 130 Ribose 73 Ribosomen 305 Risikogruppen 43, 45 RNA 305 RNA-Interferenz (RNAi) 305 Rollerkultur 58, 263, 265 RPMI-Medium 81–83 Rührkesselfermenter 264, 269

S Salzlösungen 69, 72, 238 – Zusammensetzung 72 Sättigungsdichte 305 Sauerstoff-Transfer-Rate 100 Schraubverschluss 58 Schwann und Schleiden 51 Schwebstofffilter 5 Selektionsmarker 196 Selektionsmedium 202, 206 Selektionsmethoden 152 Selen 74 Seneszenz 154, 305, 308 – replikatives Altern 156 – Ursachen 156 Sertolizellen 153 Serum 74f, 305 – Alternativen 79– Bestandteile 75 – dialysiertes 78 – fetales Kälberserum 77 – Funktionen 75

– Hitzeinaktivierung 78 – Kälberserum 77f– Pferdeserum 78 – Testung 77 Serumentzug 210 serumfreie Zellkultur 89f Shake-off-Verfahren 113 short tandem repeats (STR) 38, 306 Sicherheitsmaßnahmen 45fSicherheitsstufen 43, 45 Sicherheitsvorschriften 43f Silikonisieren 62 SOP, siehe Protokollführung Spalthaut 174 Sphäroblast 306 Sphäroide 257 Sphäroidkultur 220, 257 Spinnerflasche 263 Spinnerkulturen 263, 268 Spinnersalze 73 Spurenelemente 74fStammzellen 243f, 306 – adulte 244 – embryonale 243 – hämatopoetische 244f– induzierte pluripotente 244 – Kultivierung 244 – mesenchymale 244 – multipotente 243 – oligopotente 243 – pluripotente 243 – totipotente 243 Stammzellseparation 246 Standardisierung in der Zellkultur 147f statische Kultur (Batch-Kultur) 109fSterilbereich 4f, 14f sterile Arbeitsbank 5f Sterilfiltration 22f – Druckfiltration 23 – Vakuumfiltration 23 Sterilisation 18, 306 – chemische 18 – physikalische 18 – von Flüssigkeiten 18 – von Geräten 18 Sterilisationsindikator 20f Sterilisationsverfahren 17f Sterilisationszeit 19, 21 Sterilitätstest 20f, 25 Steriltechnik 13f Stickstoff, flüssiger 137f – Vorsichtsmaßnahmen 141 Stickstofflagerbehälter 4, 139 Stoffwechsel 52, 129 Stoffwechselendprodukte 109f, 129 STR-Loci 39 STR-Profiling 38, 320

Streptavidin 30 Streptomycin 26 Subkultivierung (Passagieren) 113f – mit Trypsin 115 Subkultur, serielle 118, 306 Subkulturintervall 118, 306 Subkulturzahl 306 Solforhodamin B 128 Suspensionskulturen – Pflanzenzellen 281f – Massenzellkultur 268f – Mediumwechsel 111 – Subkultivierung 119 Synchronisation, Zellsynchronisation

209f – Grundsätze 211 Synchronkulturen 306

T Teilungszyklus 52, 316 Telomerase 156, 159, 306 Telomere 30, 155, 306 Temperatur 10, 51, 99 Temperaturkonstanz 10 Temperaturoptimum 99 Tensacin 91 Terasakiplatten 59 Teratogenität 306 Tetramethylbenzidin (TMB) 31 Tetrazoliumsalze 131f thermisches Nachhinken 19 thermoplastische Kunststoffe 56 Tiamutin, Tiamulin 26, 36 Tissue Engineering 243f, 307 T24-kontaminierte Zelllinien 38 TOC, total organic carbon 103f totipotente Stammzellen 243, 304 Toxizität 307 – Tests 133, 218f, 249f Transfektion 195f, 307 – Calciumphosphat 197 – Elektroporation 199 – Lipofektion 198 Transferrin 75 Transformation 157 – induzierte 158 – mit Eppstein-Barr-Viren 159 – spontane 155 – virale 159 transformierte Zellen 158 Transmigration, siehe Migration Trockenschrank 21Trypanblau 130, 221 – Ausschlusstest 130 Trypsin 115–117, 307 Trypsinieren, siehe Passagieren tumorigene Zellen 158, 307

336 IndexI

Tumorviren 46, 159 Tumorzellen 70f, 83, 158, 172

U ultraviolettes Licht (UV) 6, 17 Umkehrmikroskop, siehe Inversmikroskop Unfallverhütungsvorschriften 44f Unterstamm 308 Uridin 73

V Vakuumfiltration 23 Vakuumpumpe 7fVakuumverfahren, fraktioniertes 20 Vektoren 308 Verarbeitungsbereich 3 Verdopplungszeit 129, 308, 315 Verdünnungsfaktor (split ratio) 118 Verdünnungsreihen 253 Verpackung im Autoklaven 21 Versand von Zellen 141 Vielfachschalen 59 virale Transformation 159 Viren 46, 159, 308 Virusinfektion 190 Viruskontaminationen 13 Virusvermehrung 160 Viruszüchtung 160 Vitalfärbung 308 Vitalität 308 – Tests 129f Vitamine 74f, 92 Vitronectin 91 Vollmedien 69 Vorbereitungsbereich 3

W Wachstumsfaktoren 51, 75, 92–94 Wachstumsinhibition, dichteabhängige

295 Wachstumskurve 127–129, 314f Wannenstapel 263, 265 Wascheffekt, Prüfung 62 Wasser, siehe Reinstwasser Wave-Bioreaktor 264, 270 Waymouths Medium 81 Weichagar 158f, 200Woulff’sche Flasche 7 WST-8 131, 223 – Test 132

X XTT 131, 223

Z Zählgeräte, elektronische 123 Zählkammer 122

Zellalterung, siehe Seneszenz Zellbank, siehe Cell Banking Zellbanken 69, 143, 328 Zelldifferenzierung 251 Zellen 308 – Einfrieren und Lagerung 137f – Herkunft und Authentizität 143 – Probleme 141 – Versand 141 Zellfusion, siehe Fusion Zellkompartiment 308 Zellkultivierung, Probleme 141 Zellkultur 309 – in „hängenden Tropfen“ 251f – serumfreie 89f Zellkulturmedien, siehe Medien Zelllinien 151, 154f, 309 – 293 HEK 40, 70 – 3T3 (NIH 3T3) 70, 177, 199, 249 – 3T6 29, 70 – A-431 70 – A549 70 – A6 70 – A9L 70 – AtT-20 70 – AV3 38 – B 95-8 170– Balb 3T3 70, 249 – BHK-21 70 – C6 70 – C16 38 – Caco-2 70, 183 – CHANG Liver 38 – CHO 199 – CHO-K1 70 – Clone 9 70 – Clone M-3 70 – COS-1 70 – COS-7 70 – CRFK 70 – CV-1 70 – D3 Maus-ES-Zellen 248 – D-17 70 – Daudi 70 – EB 70 – ECV304 38 – Fischzelllinien 188 – FL 38 – Girardi Heart 38 – GH1, GH3 70 – H9 70 – HaK 70 – HCT-15 70 – HeLa 37, 40, 70 – HEp-2 38 – HEp-2C 38 – HEp-2 (Clone 2B) 38

– Hep G2 70– HDMEC 229f – HK-2 70, 229f – HL-60 70 – HT-1080 70 – HT-29 70, 183 – HUVEC 70 – I-10 70 – IEC-6 70 – IM-9 70 – Insektenzelllinien 71, 190 – Intestine 407 38 – JCA-1 38 – JEG-3 70 – Jensen 70 – Jurkat 71 – K-562 71 – KB 38 – KG-1 71 – kontinuierliche 155, 158 – L2 71 – L6 71 – L-41 38 – L-929 29, 71, 223 – L132 38 – LLC-MK2 71, 179 – LLC-PK1 71,129, 177f – LLC-RK1 71, 179 – LLC-WRC 256 71 – McCoy 71 – MCF7 71 – MDBK 71, 179 – MDCK 71, 177f – MRC 5 223 – mit begrenzter Lebensdauer 151, 158 – mit unbegrenzter Lebensdauer 151,

158 – Myelomlinien 204 – NRK 178, 183 – NRK-49F 71, 183 – NRK-52E 71, 183 – OK 129, 178 – PC-12 71, 184 – PK13 71 – PK(15) 71 – PtK1 71 – Raji 71 – RK13 71 – Sf9, Sf21 71, 189f, 294 – SW-13 71 – T24 38 – T84 71 – TSU-Pr1 38 – U937 124f – V-79 226 – Vero 71 – WI 38 71

Index 337I

– WISH 38 – WKD 38 – WRL 68 38 – XC 71 – Y-1 71 Zell-Matrix-Kontakte 51fZellmasse 121, 128 Zellorganellen 309 Zellschaber 117

Zellsortierer, fluoreszenzaktivierter (FACS) 212f

Zellstamm 309 Zellsynchronisation, siehe Synchronisation Zellteilung 52, 309, 316 Zelltoxizität 133, 219, 295 Zelltransformation, siehe Transformation Zellwachstum, schlechtes 311 Zellwand 309

Zellzahlbestimmung 121f Zellzählung 122f– elektronische 123 Zell-Zell-Kontakte 51fZellzyklus 309, 316 Zellzykluszeit 216, 309 Zentrifuge 11, 228 Zentrifugengläser 60 Zeozin 196

Methoden und Anwendungen

• Agardiffusionstest auf Cytotoxizität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 • Antibiotika: Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 • Antikörper – Herstellung monoklonaler Antikörper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 – Screening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 • Apoptose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 • Auftauen von Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 • Autoklavieren – von Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 – von Wasser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 • Balanced Salt Solutions, s. Salzlösungen • Berechnungen in der Zellkultur – Generationszahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 – Generationszeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314 – Konzentrationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 – Normalität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 – Zelleinsaat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313 • Beschichtung von Kulturgefäßoberflächen – mit Basement Membrane MatrigelTM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 – mit fetalem Kälberserum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 – mit Fibronectin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 – mit Gelatine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 – mit Kollagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 – mit Laminin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 – mit Polylysin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 • Cell Banking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 • Chromosomenpräparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 • Depletion lysosomenreicher Zellen – mit Leu-Leu-O-Methylester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 – von adhärenten Zellen mittels Panning mit ECM-Gel . . . . 248 • Desinfektion, s. Sterilisation • Dreidimensionale Zellkultur – Collagensandwich von primären Hepatocyten . . . . . . . . . . 258 – Sphäroide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 • Druckhaltetest und „Bubble-Point-Test“ (Sterilfiltration) . . . 24 • Durchflusscytometrie-Verfahren – Bestimmung von Leukocytensubpopulationen . . . . . . . . . 217 – DNA-Syntheserate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 – Zellzyklusanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 • Einfrieren in Stickstoff – Insektenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 – Pflanzenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 – tierische und menschliche Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 • Einsäen von Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

• Elektrofusion von Hybridomzellen und Pflanzenprotoplasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

• Elektroporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 • Embryonale Stammzellen (Maus), s. Stammzelltest • Entsorgung von Zellen und Zellkulturmaterialien . . . . . . . . 46 • Filtration, s. Sterilfiltration • Fusion mit PEG – Mäusezellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 – Pflanzenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 • Gesamtprotein: Bestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 • Gewebeschnitte, Rattenleber (Vitalfeinschnitte und

Nachweis von Fibrinogen mittels ELISA-Test) . . . . . . . . . . . . . 241 • Good Cell Culture Practice, GCCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 • Heißluftsterilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 • Hitzeinaktivierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 • Inhibition des Zellwachstums . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 • Isolierung von adhärenten Zellklonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 • Klonierung mithilfe eines fluoreszenz-

aktivierten Zellsortierers (Einzelzellablage in Mikrotiterplatten) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

• Klonierung – mittels „Limited Dilution“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 – in Weichagar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 • Kreuzkontamination – Vermeidung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 • Kultivierung spezieller Zelllinien – Fischzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 – intestinale Epithelzelllinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 – Invertebratenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 – Mausfibroblasten (NIH/3T3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 – Nierenepithelzellen – Kultivierung auf Filtereinsätzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 – LLC-PK1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 – MDCK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 – Pflanzenprotoplasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 – Pflanzenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 – Phäochromocytomzellen PC-12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 – Sf9-Zellen (Insektenzellen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 – Sphäroide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 • Lagerung, s. Einfrieren • Lieferfirmen und Hersteller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 • Lipofektion (Suspensionszellen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 • Medium, Herstellung – autoklavierbare Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

– aus gebrauchsfertigen Teillösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 – aus einem 10 × Konzentrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 – aus einer Pulvermischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 – Pflanzenzellkultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 • Medium, Wechsel – bei Monolayerkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 – bei Suspensionskulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 • Microcarrierkultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 • Migrationsassays – Präparation neutrophiler Granulocyten . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 – Kultivierung auf Filtermembranen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 – Transmigration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 • MTT-Test auf Lebensfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 • Mutagenitätstest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 • Mycoplasmen – Behandlung bei Kontamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 – cytopathische Effekte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 – DAPI-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 – ELISA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 – MycoAlert®-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 – Nachweismethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 – PCR-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 • Neutralrottest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 • Organkultur – Leberschnitte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 – Präparation eines Meerschweinchen-

dünndarms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 – Präparation des oberen Halsganglions der Ratte . . . . . . . . 240 • Passagieren von Zellen – Dissoziationsmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 – durch Abschaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 – mit Dispase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 – mit Trypsin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 – mit Trypsin-EDTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 – Shake-off-Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 – von Suspensionskulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 • Pflanzenzellkulturen – Antheren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 – Embryonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287 – Kallus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 – Protoplasten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 • Plating Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 • Primärkulturen – Endothelzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 – frische Hautproben menschlichen Ursprungs . . . . . . . . . . . 164 – Hepatocyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 – Herzmuskelzellen aus neonatalen Rattenherzen . . . . . . . . 164 – Herzmuskelzellen des Hühnchens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 – immunhistochemische Charakterisierung (humane

Endothelien und glatte Muskelzellen) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 – Keratinocyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 – Kupffer-Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 – Lymphocyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 – Mäusecerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 – solider Humantumor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 • Proliferationskontrolle (3H-Thymidineinbau) . . . . . . . . . . . . . 211

• Reinigung, Dekontamination und Silikonisieren von Glaswaren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

• Rollerkultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 • Salzlösungen (Balanced Salt Solutions) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 • Seneszenz, Zellalterung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 • Seren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 • Serumfreie Medien – Adaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 • Sicherheitsvorschriften für die Zellkultur . . . . . . . . . . . . . . . . 43 • Stammzellisolierung aus Vollblut und Nabelschnur

mittels paramagnetischer Partikel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 • Stammzelltest (embryonale Stammzellen, Maus) (EST) – Differenzierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 – Zelltoxizität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 • Sterilfiltration von Medien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 • Sterilisation – von Flaschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 – von Flüssigkeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 – von Geräten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 – von Membranfiltern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 – von Pipetten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 • Sterilisation und Desinfektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 • STR-Profiling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 • Suspensionsmassenkultur – Pflanzenzellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 – tierische und menschliche Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 • thermoplastische Kunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 • Toxizitätstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 • Transfektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 – Bestimmung der cytotoxischen Geneticinkonzentration . . 196 – durch Lipofektion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 – mittels Elektroporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 – nach der Calciumphosphatmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 • Transformation und Immortalisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 • Trypanblaufärbung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 • UV-Strahlung, biolog. Wirkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 • Versand von Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 • Viruszüchtung, Virustransformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 • Vitalitätstests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 • Wascheffekt, Prüfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 • Wasser – Reinstwassersysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 – Lagerung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 • WST-8-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 • Zellpopulationsverdopplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 • Zellsynchronisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 – durch Colcemid-Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 – durch Doppelthymidinblock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 – durch Isoleucinmangel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 – durch Schütteln und Abkühlen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 – durch Serumentzug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 • Zellzahlbestimmung – durch elektronische Zellzählung (CASY® Cell Counter) . . . 124 – in Monolayerkulturen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 – mittels Zählkammer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 • Zymogramm, Isoenzymmuster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

340 Methoden und Anwendungen

Documents

VI Glossar und Anhang - link.springer.com978-3-642-35997-2/1.pdf · Biomembran: Alle Zellen weisen semipermeable Membranen auf, die unter dem Oberbegriff Biomembranen zusammen-gefasst