Zell- und Gewebekultur

Prof. Dr. Toni Lindl, Studium der Chemie und Biologie mit an der TH München und an der Universität Freiburg. Univ.-Assistent an der Univ. Konstanz und an der Universität Bonn. 1981 Gründung des privaten Institutes für angewandte Zellkultur in München (BMFT- u.BMBW-Projekte, Zellkulturgrundkurse). 1990 Berufung an die Fachhochschule Weihenstephan, 1995 Forschungsaufenthalt am Mass. Inst. f. Technology, Cambridge, Mass., USA. Univ.-Prof. Dr. Gerhard Gstraunthaler, geb. 1953 in Landeck/Tirol. 1972–1979 Studium der Mikrobiologie und Biochemie an der Universität Innsbruck. 1987 Habilitation für Physiologie mit bes. Berücksichtigung der Zellphysiologie, 1994 Titularprofessor am Institut für Physiologie der Medizinischen Universität Innsbruck. 1984/85 Forschungsaufenthalte an den National Institutes of Health, Bethesda, Md. und 1995 an der Colorado State University. Externer Lektor am Institut für Mikrobiologie der Universität Innsbruck, an der Sektion für Molekularbiologie des Biozentrums Innsbruck und an der Fachhochschule Management Center Innsbruck (MCI). Spezialgebiete: Zellphysiologie, epitheliale Zell- und Gewebekultur, Nierenbiochemie, Ersatzmethoden zu Tierversuchen.

I Allgemeine Grundlagen der Zell- und Gewebekultur.- 1 Räumliche und apparative Voraussetzungen.- 1.1 Der Reinigungsbereich. 1.2 Der Vorbereitungs- und Verarbeitungsbereich. 1.3 Der Sterilbereich.- 2 Steriltechnik - Kontaminationen.- 2.1 Der Sterilbereich. 2.2 Laborreinigung. 2.3 Hygiene. 2.4 "Aseptische" Arbeitstechnik. 2.5 Sterilisationsverfahren. 2.6 Antibiotika (Verwendung von Antibiotika in der Zellkultur). 2.7 Mycoplasmen. 2.8 Kreuzkontaminationen.- 3 Sicherheit in der Zellkultur.- 3.1 Sicherheitsvorschriften und Entsorgung. 3.2 Generelle Probleme.- 4 Literatur.- II Die Zelle und ihre Umgebung.- 5 Zellbiologische Grundlagen der Zell- und Gewebekultur.- 6 Kulturgefäße.- 6.1 Züchtung von Zellen auf Glas. 6.2 Züchtung von Zellen auf Plastikmaterial. 6.3 Züchtung von Zellen auf anderen Materialien. 6.4 Spezielle Kulturgefäße. 6.5 Reinigung und Vorbehandlung von Glaswaren. 6.6 Vorbehandlung von Kulturgefäßen mit Polylysin oder mit Komponenten der extrazellulären Matrix zur Modifizierung der Oberflächeneigenschaften.- 7 Zellkulturmedien.- 7.1 Zusammensetzung der Medien. 7.2 Kurze Beschreibung der gebräuchlichsten Kulturmedien. 7.3 Herstellung gebrauchsfertiger Medien.- 8 Serumfreie Zellkultur.- 8.1 DMEM/Ham-F-12-Medium. 8.2 Zusätze zu serumfreien Medien. 8.3 Übergang von serumhaltigen zu serumfreien Medien. 8.4 Serumfreie und proteinfreie Kulturmedien. 8.5 Zusammenfassung: Allgemeine Grundsätze in der Herstellung und Verwendung von Zellkulturmedien.- 9 Physiologische Zellkulturparameter.- 9.1 Osmolarität. 9.2 Temperatur. 9.3 Oxygenierung. 9.4 pH-Wert und Pufferung.- 10 Reinstwasser für Zell- und Gewebekulturen.- 10.1 Verfahren der Aufbereitung, Vorbehandlung. 10.2 Reinstwasseraufbereitungssysteme. 10.3 Lagerung von Reinstwasser. 10.4 Wasser für Reinigungszwecke.- 11 Literatur.- III Routinemethoden zur allgemeinen Handhabung kultivierter Zellen.- 12 Mediumwechsel und Fütterungszyklen.- 12.1 Mediumwechsel bei Monolayerkulturen. 12.2 Mediumwechsel bei Suspensionskulturen.- 13 Subkultivierung/Passagieren.- 13.1 Subkultivierung von Monolayerkulturen. 13.2 Subkultivierung von Suspensionskulturen.- 14 Bestimmung allgemeiner Wachstumsparameter.- 14.1 Mikroskopische Betrachtung der Kulturen. 14.2 Bestimmung der Zellzahl (und Zellmasse). 14.3 Bestimmung allgemeiner Stoffwechselparameter. 14.4 Vitalitätstests.- 15 Einfrieren, Lagerung und Versand von Zellen.- 15.1 Einfrieren von Zellen. 15.2 Lagerung der Zellen. 15.3 Auftauen von Zellen. 15.4 Versand von Zellen. 15.5 Probleme mit Zellen.- 16 Qualitätskontrolle und Cell Banking.- 16.1 Qualitätskontrolle. 16.2 Cell Banking.- 17 Standardisierung in der Zellkultur (Good Cell Culture Practice).- 18 Literatur.- IV Spezielle Methoden und Anwendungen.- 19 Allgemeine Aspekte der Primärkultur.- 19.1 Anlegen einer Primärkultur. 19.2 Seneszenz und Zellalterung. 19.3 Apoptose in der Zellkultur. 19.4 Transformation und Immortalisierung. 19.5 Literatur.- 20 Spezielle Primärkulturen.- 20.1 Kultivierung von Herzmuskelzellen des Hühnchens. 20.2 Kultivierung von Herzmuskelzellen aus neonatalen Rattenherzen. 20.3 Primärkulturen aus frischen Hautproben (Biopsien) menschlichen Ursprungs. 20.4 Isolierung von Lymphozyten aus Vollblut mittels Dichtegradientenzentrifugation. 20.5 Primärkulturen aus Mäusecerebellum (Kleinhirn). 20.6 Primärkulturen von Hepatozyten. 20.7 Isolierung und Primärkultur von Endothelzellen. 20.8 Gewinnung einer Zellkultur aus soliden Humantumoren. 20.9 Gewinnung von Keratinozyten. 20.10 Literatur.- 21 Kultivierung spezieller Zelllinien.- 21.1 Mammaliazelllinien. 21.2 Kaltblütige Vertebraten. 21.3 Invertebraten 21.4 Insektenzellen für die biotechnologische Produktion rekombinanter Proteine (Sf9-Zellen aus Spodoptera frugiperda). 21.5 Literatur.- 22 Spezielle zellbiologische Methoden in der Zellkultur.- 22.1 Transfektion. 22.2 Klonieren. 22.3 Zellfusion, Hybridoma-Technik. 22.4 Zellsynchronisation. 22.5 Cytometrie/Cell Sorting. 22.6 Versuche zur in vitro-Toxizität. 22.7 Migrationsassays. 22.8 Chromosomenpräparation. 22.9 Literatur.- 23 Organkulturen.- 23.1 Präparation eines Säugerdünndarms als Beispiel für eine Organpräparation in der Pharmakologie. 23.2 Präparation eines peripheren Nerven (oberes Halsganglion) zur Messung der neuronalen Übertragung (Neurotransmission). 23.3 Leberschnitte in vitro. 23.4 Literatur.- 24 Stammzellen und Tissue Engineering.- 24.1 Adulte Stammzellen. 24.2 Embryonaler Stammzell-Test (EST) (Spezies: Maus). 24.3 Tissue Engineering und dreidimensionale Zellkultur. 24.4 Literatur.- 25 Massenzellkultur.- V Pflanzenzellkultur.- 26 Herstellung von Kulturmedien.- 27 Kalluskulturen.- 28 Suspensionskulturen.- 29 Isolierung von Protoplasten aus Pflanzenzellkulturen.- 29.1 Elektrofusion von Pflanzenprotoplasten. 29.2 Fusion von Protoplasten mittels Polyethylenglykol.- 30 Antherenkultur.- 31 Embryonenkultur.- 32 Einfrieren und Lagerung von Pflanzenzellkulturen.- 33 Literatur.- VI Glossar und Anhang.- 34 Glossar, kleines Zell- und Gewebekulturlexikon.- 35 Anhang.- 36 Lieferfirmen und Hersteller