Zellen und Zellkulturmedien

• Ausgangslösungen basale Salalösungen

  Lösungen, die als Grundlage für Zellkulturmedien dienen
• Verwendung/Einsatzgebiet von Kulturmedien


  Zellwaschungen

  Basis für komplexe Medien

  Einfaches Basalmedium für Zellkulturen

  Dulbeccos Modifikation mit hohem Gehalt an Aminosäuren und Vitaminen

  breites Anwendungsspektrum, z.B. für Tumorzellen, Hybridomzellen
• Zusätze der Kulturmedien


  • Vorstufen für Neusynthese
  • Substrate für Energiestoffwechsel
  • Vitamine
  • Spurenelemente
  • Antibiotika
  • Elektrolyte (Katalyse, pH, Osmolarität)
  • Schutz vor Kontaminationen
• Penicillin


  Hemmung der bakteriellen Zellwandsynthese
• Streptomycin

  Hemmung der bakteriellen Proteinsynthese
• Stabilität bei 37°C ca. 3 Tage, Vorsicht aseptische Arbeitsweise!!
• NICHT IN DEN AUSGUSS Antibiotikaresistenzen!
• MHK (minimale Hemmkonzentration)


  Bakteriostatisch - Koexistenz von Zellkultur und Bakterien möglich
• Bakterizid


  Antibiotika-Konzentration mit abtötender Wirkung
• Antimykotika


  Behandlung von Pilzinfektionen

  Fungizid - abtötend

  Fungostatisch - vermehrungshemmend
• Beispiele Antimyotika

  • Amphotericin B

  Clotrimazol

  Nystatin
• Glucose

  Substrat für Energiegewinnung, Aufbau eines Energiespeichers, Nahrungsaufnahme, Synthese von Stoffwechselprodukten
• Alternativen zu Glucose

  • Fructose

  Galactose

  Ribose

  Pyrimidin-Nucleoside
• Glucose-Konzentration

  1. 20 mmol/L
• Essentielle und bedingt essentielle Aminosäuren

  • Leucin

  Lysin

  Arginin

  Histidin

  Cystein

  Methionin
• Nicht-essentielle Aminosäure Glutamin

  Energiequelle, Vorstufe für Ribonukleotidsynthese, Stickstoffquelle
• Glutamin-Konzentration

  1. 4 mM
• Glutamin ist in Lösung bei 37°C instabil, 4 Wochen haltbar bei 4°C
• Glutamax


  Stabilere Alternative zu Glutamin
• Pyruvat


  Energiequelle, Aminosäurestoffwechsel

  Konzentration: 0,1-1 mM
• Vitamine

  • Biotin

  Folsäure

  Nicotinsäure/Nicotinamid

  Pantothensäure

  Pyridoxin

  Riboflavin

  Thiamin

  Cobalamin (Vitamin B12)

  Cholin

  myo-Inosit

  Ascorbinsäure (Vitamin C)

  1. Tocopherol (Vitamin E)
• Spurenelemente

  • Eisen

  Kupfer

  Zink

  Kobalt

  Chrom

  Mangan

  Molybdän

  Vanadium

  Selen
• Lipide


  Mehr an ungesättigten Fettsäuren wie Linolsäure, Phosphatidylethanolamin und Cholesterin

  Vorkommen an Proteine gebunden im Serum

  Zugabe von essentiellen Lipiden unter Serumfreien Bedingungen

  Kommerzielle Lösungen mit Albumin gekoppelten Lipiden oder wasserlöslichen Cyclodextrin-Lösungsmitteln
• Reinstwasseranlagen

  Frei von Pyrogenen, organischen Molekülen und Nukleasen

  Wartung wichtig
• Serum

  Meist unverzichtbarer Zusatz für die Zellkultur

  Gewonnen aus verschiedenen Spezies (Rind, Pferd, Schwein, Ziege, Human)

  Unterschiedliches Alter der Tiere (fetal, neugeboren, adult)

  Verwendete Konzentrationen in der Zellkultur: 3-25%

  Chargenabhängigkeit

  Proteinkonzentration: ca. 70 mg/ml

  Unbekannte Zusammensetzung mit ca. 1800 Proteinen/Peptiden und 4000 Metaboliten
• Spurenelemente


  • Eisen
  • Kupfer
  • Zink
  • Kobalt
  • Chrom
  • Mangan
  • Molybdan
  • Vanadium
  • Selen
• Spurenelemente


  Teilweise über das Serum aufgenommen
• Lipide


  • mehrfach ungesättigte Fettsäuren Linolsäure
  • Ölsäure
  • Ethanolamin
  • Phosphatidylethanolamin
  • Cholesterin
• Lipide


  Vorkommen an Proteine gebunden im Serum
• Lipid-Zusätze


  Zugabe unter serumfreien Bedingungen
• Lipid-Zusätze


  • Albumin-gekoppelte Lipide
  • wasserlösliche Cyclodextrin-Komplexe
• Lösungsmittel


  • Wasser
  • Methanol
  • Ethanol
  • DMSO
• Serum


  Entionisiert, frei von Pyrogenen, organischen Molekülen und Nukleasen
• Serum ist meist unverzichtbarer Zusatz für die Zellkultur
• Herkunft des Serums


  • Rind
  • Pferd
  • Schwein
  • Ziege
  • Human
• Alter der Tiere


  • Fetale
  • Neugeborene
  • Adulte
• Chargenabhängigkeit des Serums
• Proteinkonzentration im Serum


  70 mg/ml
• Unbekannte Zusammensetzung des Serums mit 1800 Proteinen/Peptiden und 4000 Metaboliten
• Herstellung von fetalem Kälberserum (FCS)

  1. Blut von Rinderfeten zwischen 3. und 7. Trächtigkeitsmonat entnommen

  2. Weltweiter Bedarf von ca. 500.000 L FCS führt zur Tötung von rund 1 Mio. Rinder