Peamine erinevus 2D ja 3D rakukultuuri vahel on see, et 2D rakukultuur kasutab kunstlikku tasast pinda, tavaliselt Petri tassi või rakukultuuri plaati, samal ajal kui 3D rakukultuur kasutab substraati, mis jäljendab selle rakutüübi rakuvälist maatriksit.

Rakukultuur on protsess, mille käigus rakud kasvavad kontrollitud tingimustes üldiselt väljaspool nende looduslikku keskkonda. 2D ja 3D rakukultuur on kahte tüüpi. Nii 2D kui ka 3D rakukultuurisüsteemid on terapeutiliste ravimite, ravimite ja muu biokeemiliselt aktiivse ühendi in vitro testimisel väga kasulikud ja neid võib pidada loomkatsete alternatiiviks. Need kaks kultuurisüsteemi erinevad üksteisest rakkude kleepumispinna järgi.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on 2D rakukultuur
3. Mis on 3D rakukultuur
4. 2D ja 3D rakukultuuri sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - 2D vs 3D rakukultuurid tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on 2D rakukultuur?

2D rakukultuur on rakukultuuri üks enim praktiseeritud vorme, kuna see on oma olemuselt vähem töömahukas. 2D-rakkude kasvatamise ajal moodustub ühekihiline rakukultuur rakukultuuri kolvis või Petri tassis. Lisaks ei säilita 2D-rakkude kasvatamine suspensioonikultuure. Kuna kasv toimub ainult tasasel ühekihilisel pinnal, on 2D-rakkude kasvatamisel raku morfoloogia piiratud. Seega saavad rakud homogeenset kogust toitaineid ja seetõttu paistavad rakud tavaliselt lamedate rakkudena.

Samamoodi on rakke lihtne eemaldada, kuna rakud eksisteerivad ainult ühekihilisena. Seetõttu ei käitu rakud nii, nagu rakud oleksid olnud normaalses keskkonnaseisundis. Selle asjaolu tõttu ei saa me 2D rakukultuurisüsteemides selliseid protsesse nagu rakkude proliferatsioon, apoptoos ja diferentseerumine hästi analüüsida. Vastupidiselt võime analüüsida katseid ühendi bioaktiivsuse ja biokeemiliste reaktsioonide suhtes 2D rakukultuuride kaudu.

Mis on 3D rakukultuur?

3D-rakkude kasvatamine kasutab kolmemõõtmelist tehismaatriksit, mis on kohandatud rakkude looduskeskkonna jäljendamiseks. Seega kasvavad rakud sarnaselt looduslikus keskkonnas olemisega ning rakkudel on hea kasvupotentsiaal, vohamine ja diferentseerumine ilma piiranguteta. Seega saame seda meetodit kasutada raku käitumise ja rakkude reaktsioonide uurimiseks tema enda keskkonnatingimustes.

Kuna rakke ei kasvatata ühekihilistena, ei saa nad toitaineid ühtlases koguses. 3D-rakukultuurisüsteemides kasvatatud rakud võtavad sfäärilise kuju.

Millised on sarnasused 2D ja 3D rakukultuuri vahel?

  • Mõlemad hõlmavad spetsiaalseid rakukultuuri söötmeid. Kasvavaid rakke saab jälgida fluorestsentsmikroskoopia või elektronmikroskoopia abil Mõlemat kasutatakse ravimi testimise protokollides aktiivsuse hindamiseks.

Mis vahe on 2D ja 3D rakukultuuril?

Rakkude kasvatamine võib olla 2D või 3D. 2D rakukultuur kasutab rakkude kasvatamiseks kunstlikku tasast pinda, 3D rakukultuur kasutab kunstlikku maatriksit, mis jäljendab rakkude looduslikku keskkonda. Seega rakud 3D rakukultuuris kasvavad, vohavad ja diferentseeruvad, näidates normaalset käitumist ja funktsioone.

Allpool toodud infograafik kirjeldab paremini kirjeldavat erinevust 2D ja 3D rakukultuuri vahel.

Erinevus 2D ja 3D rakukultuuri vahel tabelina

Kokkuvõte - 2D vs 3D rakukultuur

2D ja 3D rakukultuurisüsteemidel on suur tähtsus ravimite testimisel ja ravimite avastamisel. 2D rakukultuuris kasutatakse kunstlikku kleepumispinda, näiteks rakukultuuri kolbi, samal ajal kui 3D-rakukultuurides kasutatakse kunstlikku rakuvälist maatriksit. Rakkude käitumise, protsesside ja muude biokeemiliste muutuste uurimiseks sobib paremini raku 3D kultiveerimine, ehkki 2D rakukultuurid on vähem töömahukad ja odavamad. Seetõttu on see erinevus 2D ja 3D rakukultuuri vahel.

Viide:

1.Duval, Kayla, et al. “Füsioloogiliste sündmuste modelleerimine 2D-s ja 3D-rakukultuuris.” Advances in Pediatrics., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, juuli 2017. Saadaval siin
2.Edmondson, Rasheena jt. “Kolmemõõtmelised rakukultuurisüsteemid ja nende rakendused ravimite avastamisel ja rakupõhistel biosensoritel.” Advances in Pediatrics., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. mai 2014. Saadaval siin

Pilt viisakalt:

1. “3D-rakkude kasvatamine magnetilise levitatsiooni sissejuhatava pildi abil” autor Dmtimm inglise Vikipeedias (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia kaudu