Möglicherweise sind Sie beim Lesen wissenschaftlicher Studien auf die Begriffe „in vitro“ und „in vivo“ gestoßen. Oder vielleicht kennen Sie sie, wenn Sie von Verfahren wie der In-vitro-Fertilisation erfahren.
Aber was bedeuten diese Begriffe eigentlich? Lesen Sie weiter, während wir die Unterschiede zwischen diesen Begriffen aufschlüsseln, einige Beispiele aus der Praxis nennen und ihre Vor- und Nachteile diskutieren.
Definitionen
Im Folgenden werden wir einige Definitionen genauer untersuchen und diskutieren, was jeder Begriff in verschiedenen Kontexten bedeutet.
In vivo
In vivo ist lateinisch für "innerhalb der Lebenden". 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.
Vor Ort
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, aber außerhalb eines lebenden Organismus beobachtet wird.
Beispiele aus der Praxis
Nachdem wir diese Begriffe definiert haben, wollen wir einige Beispiele aus der Praxis untersuchen.
Studien
In-vitro-, In-vivo- oder In-situ-Methoden werden in wissenschaftlichen Studien verwendet. 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 häufig Dinge wie die Untersuchung von Bakterien-, Tier- oder menschlichen Zellen in Kultur umfassen. Obwohl dies eine kontrollierte Umgebung für ein Experiment bieten kann, tritt es außerhalb eines lebenden Organismus auf und die Ergebnisse müssen sorgfältig abgewogen werden.
In vivo
Wenn eine Studie in vivo durchgeführt wird, kann sie beispielsweise die Durchführung von Experimenten an einem Tiermodell oder an einer klinischen Studie am Menschen umfassen. In diesem Fall findet die Arbeit in einem lebenden Organismus statt.
Vor Ort
In-situ-Methoden können verwendet werden, um Dinge in ihrem natürlichen Kontext zu beobachten, jedoch außerhalb eines lebenden Organismus. Ein gutes Beispiel hierfür ist eine Technik, die als In-situ-Hybridisierung (ISH) bezeichnet wird.
ISH kann verwendet werden, um nach einer bestimmten Nukleinsäure (DNA oder RNA) in einer Gewebeprobe zu suchen. Spezielle Sonden werden verwendet, um an eine bestimmte Nukleinsäuresequenz zu binden, nach der der Forscher sucht.
Diese Sonden sind mit Dingen wie Radioaktivität oder Fluoreszenz markiert. Dadurch kann der Forscher sehen, wo sich die Nukleinsäure in der Gewebeprobe befindet.
Mit ISH kann der Forscher beobachten, wo sich eine Nukleinsäure in ihrem natürlichen Kontext befindet, jedoch außerhalb eines lebenden Organismus.
Düngung
Sie haben wahrscheinlich von In-vitro-Fertilisation (IVF) gehört. Aber was genau bedeutet das?
IVF ist eine Art der Behandlung von Unfruchtbarkeit. Bei der IVF werden ein oder mehrere Eier aus einem Eierstock entfernt. Das Ei wird dann in einem Labor befruchtet und wieder in die Gebärmutter implantiert.
Da die Befruchtung in einer Laborumgebung und nicht im Körper (in vivo) erfolgt, wird das Verfahren als In-vitro-Befruchtung bezeichnet.
Antibiotikaempfindlichkeit
Antibiotika sind Medikamente zur Behandlung von bakteriellen Infektionen. 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 reagieren empfindlicher auf einige Klassen als andere. Zusätzlich können sich Bakterien entwickeln, die gegen Antibiotika resistent sind.
Obwohl bakterielle Infektionen an oder in unserem Körper auftreten, werden Antibiotika-Empfindlichkeitstests häufig in einer Laborumgebung (in vitro) durchgeführt.
Zu berücksichtigende Faktoren
Nachdem wir uns nun die Definitionen angesehen und einige Beispiele untersucht haben, fragen Sie sich möglicherweise, ob es Vor- oder Nachteile gibt, wenn Sie eine über die andere verwenden.
Beim Vergleich von In-vitro- und In-vivo-Arbeiten sind einige Faktoren zu berücksichtigen. Dies können sein:
Kontext
Zur Erinnerung: Etwas, das in vivo ist, steht im Kontext eines lebenden Organismus, während etwas, das in vitro ist, nicht im Kontext eines lebenden Organismus steht.
Unser Körper und die Systeme, aus denen er besteht, sind sehr komplex. Aus diesem Grund können in vitro durchgeführte Forschungen die im Körper auftretenden Zustände möglicherweise nicht genau reproduzieren. Daher müssen die Ergebnisse sorgfältig interpretiert werden.
Ein Beispiel hierfür ist die In-vitro- oder In-vivo-Fertilisation.
In vivo befruchten nur sehr wenige Spermien die Eizelle. Tatsächlich wird die Auswahl spezifischer Spermienpopulationen im Eileiter vermittelt. Während der IVF kann die Spermienauswahl nur teilweise nachgeahmt werden.
Die Selektionsdynamik innerhalb des Eileiters sowie die Eigenschaften der in vivo ausgewählten Spermienpopulationen sind jedoch ein Bereich verstärkter Untersuchungen. Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse die Spermienauswahl für die IVF besser beeinflussen.
Korrelation
In einigen Fällen korreliert etwas, das Sie in vitro beobachten, möglicherweise nicht mit dem, was tatsächlich in vivo passiert. Nehmen wir als Beispiel den Antibiotika-Empfindlichkeitstest.
Wie bereits erwähnt, können Antibiotika-Empfindlichkeitstests mit verschiedenen In-vitro-Methoden durchgeführt werden. Aber wie korrelieren diese Methoden mit dem, was tatsächlich in vivo passiert?
Ein Artikel befasst sich mit dieser Frage. Die Forscher fanden einige Inkonsistenzen in den Ergebnissen von In-vitro-Tests im Vergleich zu den tatsächlichen klinischen Ergebnissen.
Tatsächlich wurde festgestellt, dass 64 Prozent der mit Bakterien infizierten Personen, die als resistent gegen das Antibiotikum Cefotaxim gemeldet wurden, positiv auf die Behandlung mit dem Antibiotikum angesprochen haben.
Änderungen
In einigen Fällen kann sich ein Organismus an eine In-vitro-Umgebung anpassen. Dies kann sich wiederum auf Ergebnisse oder Beobachtungen auswirken. Ein Beispiel hierfür ist, wie sich das Influenzavirus als Reaktion auf Laborwachstumssubstrate verändert.
Influenza oder Grippe ist eine Atemwegsinfektion, die durch das Influenzavirus verursacht wird. In Forschungslabors wird das Virus häufig in Hühnereiern gezüchtet.
Es wurde beobachtet, dass klinische Isolate des Virus Partikel bilden können, die lang und filamentös sind. Kontinuierliches Wachstum in Eiern kann manchmal, aber nicht immer, die Form des Virus von filamentös zu kugelförmig verändern.
Die virale Form ist jedoch nicht das einzige, was durch die Anpassung an Eier beeinflusst werden kann. Eiadaptive Veränderungen, die bei Impfstämmen auftreten, können die Wirksamkeit des Impfstoffs beeinträchtigen.
Das Endergebnis
In-vitro- und In-vivo-Begriffe sind zwei Begriffe, auf die Sie gelegentlich stoßen können, insbesondere wenn Sie über wissenschaftliche Studien lesen.
In vivo bezieht sich darauf, wann 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 ausgeführt werden. Dies kann die Untersuchung von Zellen in Kultur oder Methoden zum Testen der Antibiotikaempfindlichkeit von Bakterien umfassen.
Die beiden Begriffe sind im Wesentlichen gegensätzlich. Aber kannst du dich erinnern, was was ist? Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, festzustellen, dass In-vivo-Wörter wie Wörter klingen, die sich auf das Leben beziehen, z. B. lebendig, lebensfähig oder lebhaft.
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