DeutschesFachbuch.de : Leitfaden für die Zell- und Gewebekultur Einführung in Grundlagen und Techniken Von Hans Jürgen Boxberger

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Inhaltsverzeichnis
1 Geschichte und Bedeutung der Zellkultur 1
1.1 Das biologische Zeitalter 1
1.2 Die mühseligen Anfänge 2
1.3 Die zukünftige Schlüsseltechnologie 3
2 Das Zellkulturlabor und seine Einrichtung 5
2.1 Was ist ein Laboratorium?5
2.2 Allgemeine Ausstattung eines Zellkulturlabors 5
2.3 Die Arbeitsbereiche eines Zellkulturlabors 8
2.3.1 Der Reinigungsbereich 8
Reinigung 9
2.3.2 Der Sterilisationsbereich 10
Dampfsterilisation im Autoklaven 10
Sterilisation durch trockene Hitze 13
2.3.3 Der Präparationsbereich 14
2.3.4 Der sterile Arbeitsbereich 15
2.4 Die technische Ausstattung im Zellkulturlabor 25
Eine kleine Gerätekunde 15
2.4.1 Der sterile Arbeitsplatz 16
Sicherheitswerkbank der Klasse I 16
Sicherheitswerkbank der Klasse II 17
Sicherheitswerkbank der Klasse III 18
Reine Werkbänke 18
Reine Werkbänke mit horizontaler und vertikaler Luftführung 18
Zubehör für sterile Sicherheitswerkbänke 18
Allgemeine Regeln zum Betrieb von reinen Werkbänken und Sicherheitswerkbänken der Kla...
2.4.2 Feucht- bzw. Begasungsbrutschränke 21
Temperatur 22
Heizungssysteme 22
Luftfeuchtigkeit 23
Begasung mit CO 2 und anderen Gasen 24
CO 2-Mess- und Regelsysteme 25
Ausstattung und Wartung von Feucht- bzw. Begasungsbrutschränken 26
Manuelle Brutraumdesinfektion 27
Zusätzlicher Kontaminationsschutz 28
2.4.3 Das Lichtmikroskop 29
Funktionsprinzip des Durchlichtmikroskops 30
Das inverse Lichtmikroskop 30
Das Phasenkontrastverfahren 31
Einstellung und Wartung eines Phasenkontrastmikroskops 33
Das Fluoreszenzmikroskop 34
2.4.4 Zentrifugieren 35
Festwinkelrotor 36
Ausschwingrotor 37
Ausstattung und Wartung 38
2.4.5 Kühlgeräte 39
Laborkühlschrank 39
Tiefkühltruhen 39
Ausstattung und Wartung 41
2.4.6 Heizsysteme 42
Wasserbad 42
Heizplatte 42
2.4.7 Laborwaage 44
2.4.8 pH-Meter 45
2.4.9 Reinstwasserversorgung 45
2.4.10 Literatur 47
2.4.11 Informationen im Internet 48
3 Sicheres Arbeiten im Zellkulturlabor 49
3.1 Gefährdungen im Zellkulturlabor 49
3.1.1 Allgemeine Gefährdungen 49
Brand- und explosionsgefährliche Stoffe 50
Elektrische Anlagen 50
Mechanische Gefährdung 51
Hitze und Kälte 51
Allgemeine Gefahrstoffe 51
3.1.2 Gefährdung durch biologische Agenzien 52
3.1.3 Gefährdungspotenziale und Risikogruppen 53
3.1.4 Sicherheitsstufen 54
3.1.5 Persönliche Laborhygiene 57
Schutzkleidung 57
Händedesinfektion 58
Arbeiten im sterilen Bereich der Werkbank 59
3.2 Allgemeine Regeln für das sterile Arbeiten im Zellkulturlabor 61
3.2.1 Pipettieren 62
Serologische Pipetten 63
Pasteurpipetten 65
Mikropipetten 65
3.2.2 Gießen 68
3.2.3 Flambieren 69
3.2.4 Ultraviolettes Licht 69
3.2.5 Arbeiten mit Schutzhandschuhen 70
3.2.6 Sterilfiltration 71
3.2.7 Verbrauchsmaterial aus Glas und Kunststoff 72
Zellkulturartikel aus Glas 72
Zellkulturartikel aus Kunststoff 74
Zell- und Gewebekulturflaschen 75
Petrischalen 77
Testplatten 78
3.2.8 Chemische Desinfektionsmittel 78
3.3 Literatur 80
3.4 Informationen im Internet 81
4 Nährmedien für die Zellkultur 83
4.1 Zusammensetzung von Standardmedien 84
Einfache Medien 88
Komplexe Medien für serumarme Applikation 89
4.2 Medienzusätze 91
L-Glutamin 91
Natriumpyruvat 93
Nichtessentielle Aminosäuren (NEA)93
Natriumhydrogencarbonat (Natriumbicarbonat)93
HEPES (4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinethansulfonsäure)96
Phenolrot 97
4.3 Serum 97
Die Herkunft des Serums und seine industrielle Fertigung 97
Die Inhaltsstoffe des Serums 99
Nachteile von fetalem Kälberserum (FKS)99
4.3.1 Alternative Seren 101
4.3.2 Serumfreie Zellkultur 101
4.3.3 Adaption von Zellen an serumfreie Kulturbedingungen 102
4.3.4 Handhabung von Serum 103
Der Einkauf 103
Lagerung und Handhabung 104
Hitzeinaktivierung 105
4.4 Zubereitung eines gebrauchsfertigen Zellkulturmediums 106
4.4.1 Flüssigmedium 107
4.4.2 Medienkonzentrat 108
4.4.3 Pulvermedium 109
4.4.4 Hitzestabile Medien 110
4.5 Was man sonst noch beachten sollte 111
4.6 Literatur 111
4.7 Informationen im Internet 112
5 Routinemethoden in der Zellkultur etablierter Zelllinien 113
5.1 Auftauen tiefgefrorener Zellkonserven 118
Direkte Aussaat der aufgetauten Zellen 118
Aussaat der Zellen nach Zentrifugation 119
5.2 Optische Kontrolle der Zellkultur 120
5.3 Mediumwechsel 124
5.3.1 Mediumaustausch bei adhärenten Kulturen 126
5.3.2 Mediumaustausch bei Suspensionskulturen 127
5.4 Subkultivierung (Passagieren)128
5.4.1 Subkultivierung adhärenter Zellen 128
Ablösen adhärenter Zellen mit Trypsin/EDTA 132
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Sachverzeichnis
A
Abflammen 69
Absaugvorrichtung 18, 126
adhärente Zellen 115
Aerosol 65
Alginat 195
Aminosäuren 87, 91, 93, 99
Ammoniak 92, 124
anorganische Salze 85, 99
Antibiotika 149, 153, 156
- Dosierung 162
Antimycotika 177, 179
Arbeitsbereich 8
- steriler 15
Arbeitsplatz 6, 59
- steriler 16
Auftauen 105, 143
- tiefgefrorener Zellkonserven 118
Ausstattung, technische 15
Autoklaven 10
Autoklavierband 12
automatische Zellzählgeräte 139
B
Bacillus anthracis 13
Bakterien 120, 149
Basallamina 129, 193
Begasung mit CO 2 24
Bewegungsfläche 6
Bindegewebe 192
biologische Agenzien 52
Biomembranen 191
Brutraumdesinfektion 27
Brutraumtemperarur 22
Brutschrank 21
Brutschrankatmosphäre 24, 94
BSE 100
C
Chondrocyten 89, 102, 192
Chromosomen 120
CO 2-Konzentration siehe Kohlendioxid- Konzentration
D
Dampfsterilisation 10
Deckgläschen 73
Degeneration 87
Desinfektion 58, 78
Desinfektionsmittel 78, 160
Desmosomen 130
Differenzierung 115, 128, 193, 197
Dimethylsulfoxid (DMSO) 52, 118, 144
DMSO siehe Dimethylsulfoxid
Dosiswirkungstest 163
dreidimensionale Zellkulturen 195, 197
Druckgasflaschen 24
E
EDTA siehe Ethylendiamintetraessigsäure
Einfrieren 39, 105
Einfriermedium 119, 143
Endothelzellen 88, 90, 102, 200
Endotoxine 100
Entkeimung 11
Epithelzellen 89
Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) 132
Eubacteria 154
Eukaryoten 152
Explantat 196
extrazelluläre Matrix 192, 195
extrazellulärer Matrix 197
F
Färbemethode mit Kristallviolett 142
Färbemethode nach Giemsa 142
fetales Kälberserum 98
Fibroblasten 85, 100, 192, 200
Fibronectin 98, 195
Filter 71
Filtermembranen 188
Filtration 71 f
Flambieren 69
Fluoreszenzmikroskop 34
G
Garderobe 14
Gasdruck 25
Gasentnahmesystem 25
Gasflaschenschrank 24
Gefährdungen 49
Gefährdungspotenzial 53
Gefahrenverhütung 49
Gefahrstoffe 51
Gentamycin 163
Gentechnik-Sicherheitsverordnung 55
gepufferte Salzlösung 126
Gießen 68
Glaswaren 9, 73
Glycerol 118, 144
Glycokalyx 134, 153
H
Hämocytometer 136
Händedesinfektion 58
Haftstrukturen 129
Hefen 175
Heißluftsterilisator 10
Heizplatte 42
HeLa-Zellen 85, 87, 114
HEPES 94, 96
Hitzeinaktivierung von Serum 105
Hitzesterilisation 10
hydrostatischer Druck 125
Hyphen 175
I
Indikator 97
initiale Zelldichte 124
Inkubator 21
K
Kälberserum 98
Kernkörperchen 120
Klimaanlage 6
Klonierung 185
Körpertemperatur 22, 113
Kohlendioxid 24
- Konzentration 24, 95
Kohlenhydrate 87, 99
Kollagen 129, 194
konfluent 120, 129
Kontaktinhibition 129
Kontamination 27, 101, 155
- Quellen 173
- Schutz 28
konventionelle Zellkultur 83, 91, 115, 125, 185, 189
Kryokonservierung 143
Kryoprotektivum 144
Kryoröhrchen 118, 146
Kühlgeräte 39
Kulturflaschen 75
L
L-Glutamin 91
Labor 5
Laborabfall 11
Laborglas 9
Laborhygiene 57
Laborspülmaschinen 10
Laborunfälle 6
Laborwaage 44
lag-Phase 119
Lagertemperatur 143
Laminin 129, 195
Latexunverträglichkeit 70
log-Phase 128, 155 f
Lüftung 8
Luftfeuchtigkeit 23
Lymphocyten 89, 102, 115
M
Matrigel™ 195
Medienzusätze 91
Medium, konditioniertes 126
Mediumwechsel 124
Mehrlochplatten 78
Mikrobiologie 150
Mikroorganismen 52, 100, 120, 150
Mikropipetten 65
Mikroskope 29
Mikroskopkamera 33
Mikrotestplatten 78
monolayer 115
Mortalität 119
Mycel 175
Mycoplasmen 100, 154, 163, 166
Mycoplasmentests 171
N
Nährmedien 83, 91
Natriumbicarbonat 93, 99
Natriumhydrogencarbonat 93
Natriumpyruvat 93
neonatales Kälberserum 98
Neubauer-Zählkammer 136
Nomogramm 39
O
Objektträger 73
Osmolalität 86, 95
Osmolarität 85
Osmometer 86
P
Passagenzahl 128
Passagierung 127
Pasteurpipetten 65
Peleusball 62
Pellet 35
Penicillin 160, 165
perfundierte Zellkultur 199
permanente Zelllinien 115
Personenschutz 16
Petrischalen 73, 77
pH-Meter 45
pH-Wert 24, 26, 45, 93, 95 f, 107, 110, 124
Phasenkontrastmikroskop 31, 120
Phenolrot 97
Pilze 120, 175
Pipetten 62
Pipettieren 62
Pipettierhilfen 62
Polarisierung 128, 197
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