Möglicherweise sind Sie beim Lesen über wissenschaftliche Studien auf die Begriffe „in vitro“ und „in vivo“ gestoßen. Oder vielleicht sind Sie mit ihnen vertraut, indem Sie von Verfahren wie der In-vitro-Fertilisation hören.
Aber was bedeuten diese Begriffe eigentlich? Lesen Sie weiter, während wir die Unterschiede zwischen diesen Begriffen aufschlüsseln, einige Beispiele aus der Praxis geben und ihre Vor- und Nachteile diskutieren.
Definitionen
Im Folgenden werden einige Definitionen näher erläutert und diskutiert, was jeder Begriff in verschiedenen Kontexten bedeutet.
In vivo
In vivo ist lateinisch für „innerhalb des Lebendigen“. Es bezieht sich auf Arbeiten, die in einem ganzen, lebenden Organismus ausgeführt werden.
In vitro
In vitro ist lateinisch für „im Glas“. Wenn etwas in vitro durchgeführt wird, geschieht es außerhalb eines lebenden Organismus.
In situ
In situ bedeutet „an seinem ursprünglichen Ort“. Es liegt irgendwo zwischen in vivo und in vitro. Etwas, das in situ durchgeführt wird, bedeutet, dass es in seinem natürlichen Kontext beobachtet wird, aber außerhalb eines lebenden Organismus.
Beispiele aus der Praxis
Nun, da wir diese Begriffe definiert haben, lassen Sie uns einige Beispiele aus der Praxis untersuchen.
Studien
In wissenschaftlichen Studien werden in vitro, in vivo oder in situ Methoden eingesetzt. In einigen Fällen können Forscher mehrere Methoden verwenden, um ihre Hypothese zu testen.
In vitro
In vitro-Methoden, die in einem Labor verwendet werden, können oft Dinge beinhalten wie das Studium von Bakterien-, Tier- oder menschlichen Zellen in Kultur. Obwohl dies eine kontrollierte Umgebung für ein Experiment bieten kann, geschieht dies außerhalb eines lebenden Organismus, und die Ergebnisse müssen sorgfältig geprüft werden.
In vivo
Wenn eine Studie in vivo durchgeführt wird, kann sie Dinge beinhalten wie die Durchführung von Experimenten in einem Tiermodell oder in einer klinischen Studie am Menschen. In diesem Fall findet die Arbeit in einem lebenden Organismus statt.
In situ
Mit In-situ-Methoden können Dinge in ihrem natürlichen Kontext, aber außerhalb eines lebenden Organismus, beobachtet werden. Ein gutes Beispiel dafür ist eine Technik namens In-situ-Hybridisierung (ISH).
ISH kann verwendet werden, um nach einer bestimmten Nukleinsäure (DNA oder RNA) in so etwas wie einer Gewebeprobe zu suchen. Spezialisierte Sonden werden verwendet, um an eine bestimmte Nukleinsäuresequenz zu binden, die der Forscher finden möchte.
Diese Sonden sind mit Dingen wie Radioaktivität oder Fluoreszenz versehen. Auf diese Weise kann der Forscher sehen, wo sich die Nukleinsäure in der Gewebeprobe befindet.
Das ISH ermöglicht es dem Forscher zu beobachten, wo sich eine Nukleinsäure in ihrem natürlichen Kontext, aber außerhalb eines lebenden Organismus befindet.
Düngung
Sie haben wahrscheinlich schon von In-vitro-Fertilisation (IVF) gehört. Aber was genau bedeutet das?
IVF ist eine Behandlungsform der Unfruchtbarkeit. Bei der IVF werden eine oder mehrere Eizellen aus einem Eierstock entnommen. Die Eizelle wird dann in einem Labor befruchtet und wieder in die Gebärmutter implantiert.
Da die Befruchtung in einer Laborumgebung und nicht im Körper (in vivo) stattfindet, wird das Verfahren als In-Vitro-Fertilisation bezeichnet.
Antibiotika-Empfindlichkeit
Antibiotika sind Medikamente, die bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen helfen. Sie tun dies, indem sie die Fähigkeit der Bakterien, zu wachsen oder zu gedeihen, stören.
Es gibt viele Arten oder Klassen von Antibiotika, und einige Bakterien sind für einige Klassen empfindlicher als andere. Darüber hinaus können sich Bakterien zu einer Resistenz gegen Antibiotika entwickeln.
Obwohl bakterielle Infektionen am oder in unserem Körper auftreten, finden Antibiotika-Empfindlichkeitstests oft in einem Labor statt (in vitro).
Zu berücksichtigende Faktoren
Nun, da wir die Definitionen durchgegangen sind und einige Beispiele untersucht haben, fragen Sie sich vielleicht, ob es Vor- oder Nachteile bei der Verwendung von einem über dem anderen gibt.
Es gibt einige Faktoren, die beim Vergleich von In-vitro- und In-vivo-Arbeiten zu berücksichtigen sind. Dazu können gehören:
Kontext
Zur Erinnerung: Etwas, das in vivo ist, ist im Kontext eines lebenden Organismus, während etwas, das in vitro ist, es nicht ist.
Unser Körper und die Systeme, aus denen er besteht, sind sehr komplex. Aus diesem Grund kann es vorkommen, dass die in vitro durchgeführte Forschung Bedingungen, die im Körper auftreten, nicht genau reproduziert. Daher müssen die Ergebnisse sorgfältig interpretiert werden.
Ein Beispiel dafür ist die In-vitro- versus In-vivo-Fertilisation.
In vivo befruchten nur sehr wenige Spermien die Eizelle. Tatsächlich wird die Selektion spezifischer Spermienpopulationen im Eileiter vermittelt. Während der IVF kann die Auswahl der Spermien nur teilweise imitiert werden.
Die Dynamik der Selektion innerhalb der Eileiter sowie die Qualitäten der in vivo ausgewählten Spermienpopulationen sind jedoch ein Bereich, in dem vermehrt untersucht wird. Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse die Spermienauswahl für die IVF besser beeinflussen werden.
Korrelation
In einigen Fällen korreliert etwas, das Sie in vitro beobachten, möglicherweise nicht mit dem, was tatsächlich in vivo passiert. Lassen Sie uns als Beispiel den Antibiotika-Empfindlichkeitstest verwenden.
Wie bereits erwähnt, können Antibiotika-Empfindlichkeitstests mit mehreren In-vitro-Methoden durchgeführt werden. Aber wie korrelieren diese Methoden mit dem, was tatsächlich in vivo passiert?
Ein Papier befasst sich mit dieser Frage. Die Forscher fanden einige Unstimmigkeiten in den Ergebnissen der In-vitro-Tests im Vergleich zu den tatsächlichen klinischen Ergebnissen.
Tatsächlich wurden 64 Prozent der mit Bakterien infizierten Personen, die als resistent gegen das Antibiotikum Cefotaxim gemeldet wurden, als positiv auf die Behandlung mit dem Antibiotikum angesprochen.
Änderungen
In einigen Fällen kann sich ein Organismus an eine in vitro Umgebung anpassen. Dies kann sich wiederum auf die Ergebnisse oder Beobachtungen auswirken. Ein Beispiel dafür ist, wie sich das Influenzavirus als Reaktion auf Laborwachstumssubstrate verändert.
Influenza, oder die Grippe, ist eine Atemwegsinfektion, die durch das Influenzavirus verursacht wird. In Forschungslabors wird das Virus oft in Hühnereiern gezüchtet.
Es wurde beobachtet, dass klinische Isolate des Virus Partikel bilden können, die lang und filamentös in der Natur sind. Ein anhaltendes Wachstum der Eier kann manchmal, aber nicht immer, die Form des Virus von filamentös zu sphärisch verändern.
Aber nicht nur die virale Form kann durch die Anpassung an die Eier beeinflusst werden. Eiadaptive Veränderungen, die bei Impfstämmen auftreten, können die Wirksamkeit des Impfstoffs beeinträchtigen.
In vitro und in vivo sind zwei Begriffe, denen Sie gelegentlich begegnen können, insbesondere wenn Sie über wissenschaftliche Studien lesen.
In vivo bezeichnet, wenn Forschung oder Arbeit mit oder innerhalb eines ganzen, lebenden Organismus durchgeführt wird. Beispiele können Studien in Tiermodellen oder klinische Studien am Menschen sein.
In vitro wird verwendet, um Arbeiten zu beschreiben, die außerhalb eines lebenden Organismus durchgeführt werden. Dies kann das Studium von Zellen in Kultur oder Methoden zur Prüfung der antibiotischen Empfindlichkeit von Bakterien beinhalten.
Die beiden Begriffe sind im Wesentlichen gegensätzlich. Aber kannst du dich erinnern, was was was ist? Eine Möglichkeit, dies zu tun, ist zu beachten, dass in vivo wie Wörter klingt, die sich auf das Leben beziehen, wie z.B. live, lebensfähig oder lebendig.
