Das ICCP Co-Kultursystem
Stellte sich die Situation bisher so dar, daß kaum Zellkultursysteme auf dem Markt verfügbar waren, die den speziellen Anforderungen für Co-Kulturen genügten, brachte nun der japanische Hersteller Ginrei Lab unter dem Namen ICCP ein innovatives Co-Kultursystem auf den Markt, das sich von allen anderen Co-Kultursystemen dadurch unterscheidet, daß die Kammern nebeneinander liegen, so daß eine gleichzeitige mikroskopische Beobachtung von Veränderungen innerhalb der Kammern möglich ist. Bei anderen Systemen, bei denen die Kompartimente übereinander liegen, ist hingegen eine simultane Beobachtung nicht möglich.
Eine ICCP-Co-Kulturkammer, in der auf einer Bodenfläche von etwa 0,95 cm² maximal 3x10⁵ Zellen kultiviert werden können, kann mit etwa 2 ml Kulturmedium befüllt werden.
Was sind Co-Kulturen?
Man versteht darunter eine Zellkulturmethode, bei der verschiedenartige Zellen in direktem Zell-Zellkontakt oder indirekt ohne physischen Kontakt zueinander in derselben Umgebung kultiviert werden. Es handelt sich um experimentelle Systeme, um natürliche Wechselbeziehungen zwischen Zellen zu untersuchen. Seit ihrer Einführung in den frühen 80er Jahren des vergangenen Jahrhunderts wurden Co-Kultursysteme für viele verschiedenen Fragestellungen eingesetzt, wobei der Schwerpunkt ursprünglich auf der Untersuchung von wechselseitigen Beziehungen zwischen Zellen und Mikroorganismen lag.
ICCP - Eigenschaften:
1) Mit dem ICCP-System lassen sich Zellen in beiden Kammern simultan beobachten, was die Aufzeichnung zeitabhängiger Veränderungen in allen Kammern zu identischen Zeitpunkten erlaubt. Bei Verwendung von handelsüblichen Zellkultureinsätzen wäre es nicht möglich, Zellen in beiden Kompartimenten gleichzeitig zu beobachten.
2) Die einzelnen Kammern sind durch Filtermembranen getrennt. Diese Filtermembranen, von denen eine Vielzahl mit unterschiedlicher Beschaffenheit verfügbar sind, können vor Beginn des Experimentes frei ausgewählt und in die Kammern eingelegt werden. So erlaubt die Auswahl von Filtermembranen mit einer bestimmten Porengröße z.B. den Ausschluß von Proteinen oder Vesikeln von der Diffusion in die andere Kammer.
3) Die ICCP-Kammern bestehen aus einem einheitlichen Material, so daß Zellen in allen Kammern auf der gleichen Kunststoffoberfläche kultiviert werden können. Im gegensatzt dazu bestehen die Böden von handelsüblichen Zellkultureinsätzen und Gewebekulturplatten aus unterschiedlichen Materialien, was besonders bei Standardisierungsversuchen zu Problemen führen kann.
4) Die Kunststoffoberflächen der Kammern lassen sich auf einfache Weise beschichten, z.B.mit Proteinen wie Kollagen oder Laminin.
5) Bei handelsüblichen Zellkultureinsätzen mit ihren horizontal-liegenden Filtermembranen kann es aufgrund hoher Zelldichten zu Verstopfung der Filtermembranporen kommen, wodurch ein ungehinderter Übertritt von Faktoren in die jeweils andere Kammer nicht mehr gewährleistet ist. Da das ICCP Co-Kultursystem eine vertikal positionierte Filtermembran benutzt, die nicht als Oberfläche für adhärent oder in Suspensionskultur wachsende Zellen dient, kann ein Blockierungseffekt hier nicht auftreten.
6) Zellen können entweder als Einzelkultur mit nur einer ICCP-Kammer geführt werden, oder als Co-Kultur mit 2 oder mehreren ICCP-Kammern.
7) Die ICCP-Kammern lassen sich in einem Kunststoffrahmen zu einer 4er-Gruppe zusammensetzen. Der Kunststoffrahmen ist Bestandteil jeder Packung und besitzt die gleiche Grundfläche wie ein Standard-Objektträger. Der Rahmen kann auf diese Weise leicht auf einem Mikroskop positioniert werden. Als Option wird auch ein Kunststoffrahmen für 4x4 Kammern angeboten, der in seiner Größe einer 96-well Mikrotiterplatte entspricht.
8) Das ICCP-Co-Kultursystem wird unter anderem für folgende Bereiche benutzt:
Zell-Zell Wechselwirkungen
Extrazelluläre Vesikel/Exosomen
Immunologische Fragestellungen
Regenerationsexperimente
Co-Kultur von Zellen bzw. von Zellen zusammen mit Mikroorganismen
Immunologische Färbungen
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Eigenschaften |
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Dies ist die Standard -Methode, um Zellen mit bereits konditioniertem Medium anderer Zellenarten zu kultivieren. Eine kontinuierliche Verfolgung von Veränderungen ist jedoch mit dieser Methode nicht möglich. |
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Bei dieser Methode lassen sich zwar kontinuierliche Veränderungen beobachten, die Unterscheidung der einzelnen Zellen ist jedoch schwierig, da es sich um eine Mischung verschiedener Zelltypen handelt. Ob ein sekretierter Faktor einen Effekt auf die beteiligten Zellen ausübt, kann hier nicht nachgewiesen werden. |
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● Zellen können sich hier zwar wechselseitig beeinflussen, und Veränderungen können hier auch kontinuierlich erfaßt werden, jedoch nicht gleichzeitig. Da die beiden Beobachtungsebenen übereinander liegen, würde ein gleichzeitiges Monitoring technische Probleme bereiten. ● Hohe Zelldichten in den Zellkultureinsätzen behindern den Austausch von sekretorischen Faktoren, da hohe Zelldichten die Poren der Filtermembranen blockieren konnen. ● Da die Zellen in beiden Behältnissen auf verschiedenen Materialien wachsen, kann eine Beeinflussung durch die unterschiedlichen Oberflächen nicht ausgeschlossen werden. ● Die Behältnisse auf den Trägerplatten (A) haben im Vergleich zu den Zellkultureinsätzen (B) ein etwa dreifach größeres Volumen. Dadurch unterliegen die löslichen Faktoren, die von den Zellkultureinsätzen in die Trägerplatten diffundieren, einer ungewollten Verdünnung. |
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Bei Kultur von Zellen unter Verwendung von Co-Kulturystemen der neuen Generation erfolgt der Austausch von sekretorischen Faktoren zwischen benachbarten Zellkulturkammern, die auf gleicher Ebene liegen, und die über eine Filtermembran miteinander in Verbindung stehen. ● Das ICCP Co-Kultursystem ermöglicht eine gleichzeitige mikroskopische Analyse der Zellen. ● Eine Behinderung des Stoffaustausches durch hohe Zelldichten besteht nicht. ● Die Zellen wachsen in den verschiedenen Kammern auf den gleichen Oberflächenmaterialien. ● Alle Kammern haben gleiche Volumina. Faktoren, die von den Zellkultureinsätzen in die Trägerplatten diffundieren, unterliegen keiner ungewollten Verdünnung. ● Zur optimalen Anpassung an die experimentellen Vorgaben stehen verschiedene Typen von Membranen zur Verfügung. |
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