In vitro (lateinisch : " unter Glas ") bezieht sich auf jede experimentelle Aktivität, die an Mikroorganismen, Organen oder Zellen außerhalb ihres natürlichen Kontexts (außerhalb der Umwelt, deslebendenOrganismusoder derZelle)und unter definierten und kontrollierten Bedingungen durchgeführt wird. Ein Beispiel ist die In-vitro- Fertilisation(IVF).
Der Begriff " in vitro " kommt aus dem Lateinischen und bedeutet "unter Glas". Es ist mit den Begriffen „ in vivo “ und „ in silico “ in Verbindung zu bringen.
In vivo (lateinisch: "im Leben") bedeutet einen Ansatz in einer komplexen Umgebung (näher an den natürlichen Bedingungen). Im Gegensatz dazu werden die in vitro durchgeführten Untersuchungen außerhalb der natürlichen Umgebung, des lebenden Organismus oder der Ausgangszelle durchgeführt.
In silico (was ein Neologismus der lateinischen Inspiration ist) werden physikalische und / oder mathematische Methoden übersetzt, die es ermöglichen, Modelle vollständig von den natürlichen Bedingungen abzuziehen.
In vitro (anders als in silico ) bedeutet nicht unbedingt außerhalb lebender Organismen, da Kulturen lebender Zellen außerhalb ihrer natürlichen Umgebung stattfinden können.
Es gibt daher eine Abstufung zwischen diesen drei Begriffen, was auf eine mehr oder weniger deutliche Abweichung von den natürlichen Bedingungen hindeutet.
Viele Disziplinen verwenden In-vitro- Ansätze wie:
Viele experimentelle Ansätze auf dem Gebiet der biologischen und biotechnologischen Forschung basieren auf In-vitro- Techniken wie der Zellkultur oder der Kultur von Gefäßpflanzen .
Die Massenproduktion bestimmter Verbindungen und Arzneimittel erfolgt heute dank In-vitro- Produktionstechniken wie der Herstellung von Insulin , bei dem Bakterien und Hefen erstmals zur Herstellung eines interessierenden menschlichen Proteins oder kosmetischer Verbindungen verwendet wurden.
Die Verwendung eines Fermenters ermöglicht die Synthese von Verbindungen und Enzymen für die Lebensmittelindustrie, wie die Synthese von Laktase oder Fermenten, die für die Verarbeitung von Milchprodukten, das Brauen und den Weinbau bestimmt sind. Darüber hinaus wird im landwirtschaftlichen Bereich die Vermehrung von Nahrungsmitteln und Zierpflanzen manchmal durch Mikropropagation (Gefäßpflanzenkultur) durchgeführt, um bestimmte Pflanzen von Interesse schnell und in großem Maßstab zu produzieren.
Im Falle der biologischen und / oder medizinischen Forschung erschwert die Komplexität lebender Organismen oder natürlicher Ökosysteme, die sich aus zahlreichen physikochemischen, konstitutiven oder Umweltparametern zusammensetzen, die Identifizierung und Charakterisierung einzelner Elemente und die Untersuchung der Grundumsatzrate von Stimmen unmöglich. Die In-vitro- Studien ermöglichen eine Vereinfachung der Versuchsbedingungen durch Reduktion und Kontrolle der Elemente außerhalb des Untersuchungsgegenstandes.
In-vitro- Bedingungen zeichnen sich durch einfache Verwendung in einer angepassten Struktur (Beispiel: Zellkulturlabor) und eine bessere Kontrolle der Umweltparameter aus. Auf dem Gebiet der experimentellen Biologie ermöglichen In-vitro- Ansätze die Vereinfachung des Untersuchungsgegenstandes durch Eliminierung störender Umweltelemente. Da die Parameter definiert und leichter gesteuert werden können, kann sich die experimentelle Untersuchung auf das Untersuchungsobjekt konzentrieren, und die künstliche Variation dieser Parameter ermöglicht präzise und statistisch zuverlässige Studien.
In-vitro- Techniken haben die Entwicklung von Kulturen und Mitteln zur industriellen Produktion und Automatisierung ermöglicht (Beispiel: Bioreaktoren ).
Forschungs- oder In-vitro- Produktionsuntersuchungen können durch eine Reduzierung gerechtfertigt sein:
Auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Forschung besteht der Hauptnachteil von In-vitro darin, dass die Wechselwirkungen zwischen dem Probanden und seiner natürlichen Umgebung nicht berücksichtigt werden und zu unvollständigen oder fehlerhaften Ergebnissen führen können, die teilweise auf die Realität übertragen werden können oder nicht.