Het belangrijkste verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur is dat de 2D-celcultuur een kunstmatig plat oppervlak gebruikt, meestal een petrischaal of een celcultuurplaat, terwijl de 3D-celcultuur een substraat gebruikt dat de extracellulaire matrix daarvan nabootst bepaald celtype.
Celcultuur is het proces waarbij cellen onder gecontroleerde omstandigheden worden gekweekt, meestal buiten hun natuurlijke omgeving. 2D- en 3D-celcultuur zijn van twee soorten. Zowel 2D- als 3D-celkweeksystemen zijn zeer nuttig bij het in vitro testen van therapieën, geneesmiddelen en andere biochemisch actieve verbindingen en kunnen worden beschouwd als een alternatief voor dierproeven. Deze twee kweeksystemen verschillen van elkaar door het celhechtingsoppervlak.
Wat is 2D-celcultuur?
2D-celkweek is een van de meest toegepaste vormen van celkweek omdat het minder arbeidsintensief van aard is. Tijdens 2D celkweek vestigt zich een monolaag celcultuur op een celkweekfles of een petrischaal. Bovendien handhaaft de 2D-celkweek geen suspensieculturen. Omdat de groei alleen op een vlak monolaagoppervlak plaatsvindt, is er ook een limiet aan de celmorfologie bij het kweken van 2D-cellen. De cellen ontvangen dus een homogene hoeveelheid voedingsstoffen en daarom verschijnen de cellen meestal als platte cellen.
Evenzo is het gemakkelijk om de cellen te verwijderen, omdat de cellen alleen in een monolaag bestaan. Daarom zullen de cellen zich niet gedragen zoals de cellen zouden zijn geweest in hun normale omgevingsconditie. Vanwege dit feit kunnen we de processen zoals celproliferatie, apoptose en differentiatie in 2D-celkweeksystemen niet goed analyseren. Daarentegen kunnen we de experimenten analyseren in relatie tot de bioactiviteit van een verbinding en biochemische reacties via 2D-celculturen.
Wat is 3D-celcultuur?
3D-celkweek maakt gebruik van een driedimensionale kunstmatige matrix die is aangepast om de natuurlijke omgeving van de cellen na te bootsen. De cellen groeien dus zoals wanneer ze zich in hun natuurlijke omgeving bevinden, en de cellen vertonen een goed potentieel om zonder enige beperking te groeien, te prolifereren en te differentiëren. We kunnen deze methode dus gebruiken om het gedrag van de cel en de reacties van de cellen in zijn eigen omgevingsomstandigheden te bestuderen.
Figuur 02: 3D-celcultuur
Omdat de cellen niet in monolagen worden gekweekt, krijgen ze geen homogene hoeveelheid voedingsstoffen. De cellen die in 3D-celkweeksystemen worden gekweekt, nemen een bolvorm aan.
Wat zijn de overeenkomsten tussen 2D- en 3D-celcultuur?
- Beide hebben betrekking op speciale celkweekmedia.
- De groeiende cellen kunnen worden waargenomen onder fluorescentiemicroscopie of elektronenmicroscopie
- Beide worden gebruikt in protocollen voor drugstests om de activiteit te beoordelen.
Wat is het verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur?
Celkweek kan 2D of 3D zijn. 2D-celkweek gebruikt een kunstmatig plat oppervlak om cellen te laten groeien, terwijl 3D-celkweek een kunstmatige matrix gebruikt die de natuurlijke omgeving van de cellen nabootst. Daarom groeien, prolifereren en differentiëren cellen in 3D-celcultuur en vertonen ze normaal gedrag en functies.
De onderstaande infographic geeft een meer beschrijvende analyse van het verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur.
Samenvatting – 2D versus 3D celcultuur
2D- en 3D-celkweeksystemen zijn van groot belang bij het testen van geneesmiddelen en het ontdekken van geneesmiddelen. 2D-celkweek wordt gebruikt op een kunstmatig hechtoppervlak zoals een celkweekfles, terwijl 3D-celculturen worden gebruikt op een kunstmatige extracellulaire matrix. Om het celgedrag, de processen en andere biochemische veranderingen te bestuderen, is 3D-celkweek meer geschikt, hoewel 2D-celculturen minder arbeidsintensief en goedkoper zijn. Daarom is dit het verschil tussen 2D- en 3D-celcultuur.
