1: Inleiding celculturen
️Wat is een celcultuur?
Dierlijke/menselijke cellen kweken in een gecontroleerde kunstmatige omgeving.
Doelen:
o Onderzoek naar cellulaire processen.
o Productie van vaccins en therapeutische eiwitten.
o Testen zonder proefdieren.
️Redenen voor opmars
Antibiotica → minder besmettingen.
Trypsine → celisolatie en subcultivatie.
Ontwikkeling van chemisch gedefinieerde media → betere controle.
Incubatoren, laminaire flowkasten.
Ethische en praktische beperkingen van proefdieronderzoek.
Voordelen
Controleerbare omgeving (pH, temperatuur, gasconcentraties, voedingsstoffen).
Homogene populaties → reproduceerbare resultaten.
Kosteneffectief/besparend.
Kleinere hoeveelheden materiaal nodig.
Ethische problemen vermijden.
Beperkingen/nadelen
Aseptisch werken.
Langzamere groei dan bacteriën/schimmels.
Beperkte opbrengst op labschaal.
Senescentie bij normale cellen (Hayflick-limiet ± 60 delingen, daarna geen delingen).
2D groei in vitro ↔ 3D groei in vivo.
Volledige weefselcontext ontbreekt (bv. zenuwstelsel).
️Toepassingen
Vaccins (poliovaccin, rabiësvaccin, COVID-19-vaccin).
Kankeronderzoek (HeLa, HepG2, DU145).
Gentherapie en regeneratieve geneeskunde (stamcellen, iPSC’s).
Toxicologie: in vitro alternatieven voor LD50-tests.
,2: Technieken en veiligheid
️Basisvoorwaarden voor celcultuur
Steriele omgeving:
o Laminaire flowkast (klasse II, steriele luchtstroom).
o Handschoenen, pipetten, ontsmettingsmiddel.
Controle van parameters:
o Temperatuur (meestal 37 °C).
o pH (fenolrood in medium als indicator).
o CO₂ (5% voor buffering via bicarbonaatsysteem).
o Vochtigheid (voorkomt uitdroging).
Groeimedium:
o Basismedium (DMEM, RPMI, MEM, …).
o Supplementen: serum (FBS), groeifactoren, antibiotica
(penicilline/streptomycine).
Celtypen in cultuur
Type Kenmerken
Primaire Rechtstreeks uit weefsel, beperkte levensduur
cellen (Hayflick-limiet), fysiologisch relevant
Onsterfelijk gemaakt (spontaan of via
Cellijnen
transformatie), vaak eenvoudiger te kweken
Ongedifferentieerd, zelfvernieuwend,
Stamcellen
differentieerbaar
Celkweekvormen
2D-cultuur: cellen groeien als monolaag op plastic; goedkoop, eenvoudig.
3D-cultuur: sferoïden, organoïden → beter weefselmodel.
Suspensiecultuur: cellen zweven in medium (bv. lymfocyten).
Adherente cultuur: cellen hechten aan substraat (bv. fibroblasten).
Subcultivatie (passage)
Nodig wanneer cellen onvoldoende ruimte hebben om te groeien.
Proces:
1. Medium verwijderen.
2. Cellen wassen met PBS.
3. Trypsine toevoegen om cellen los te maken.
4. Cellen verdunnen in vers medium.
, Belangrijk: passagenummer bijhouden → hoge passage kan fenotype veranderen
(dus zo weinig mogelijk passeren.
Contaminaties
Microbieel: bacteriën, gisten, schimmels → troebel medium, pH-verandering.
Mycoplasma: onzichtbaar, beïnvloedt celmetabolisme en DNA.
Kruiscontaminatie: cellijn verward met andere lijn.
Preventie:
Aseptische techniek.
Regelmatig testen op mycoplasma.
Alleen werken met goed gekarakteriseerde lijnen.
Cryopreservatie
Doel: langdurig bewaren bij -196 °C (vloeibare stikstof).
Medium: groeimedium + cryoprotectant (meestal 10% DMSO).
Gecontroleerd invriezen om ijskristalvorming te voorkomen.
Ontdooien: snel in 37 °C waterbad, direct medium toevoegen.
3: Celgroei en celcyclus in cultuur
Groei in cultuur
Cellen in vitro volgen een groeicurve met 4 fasen:
Fase Kenmerk Gebeurtenis
Cellen hechten, herstellen van stress, starten
Lag-fase Aanpassingsfase
metabolisme
Log-/Exponentiële fase Snelste deling Verdubbelingstijd specifiek voor celtype
Confluente laag (niet genoeg plaats voor
Stationaire fase Groei = afsterven
verdere groei), nutriëntendepletie
Nutrient- en pH-ongunstig, afvalstoffen
Afstervingsfase Netto verlies
stapelen
Factoren die groei beïnvloeden
Fysisch: temperatuur, pH, zuurstof/CO₂.
Chemisch: soort medium, serum, groeifactoren.
Biologisch: passagenummer, contactinhibitie, celtype.
Celcyclus: overzicht
️Wat is een celcultuur?
Dierlijke/menselijke cellen kweken in een gecontroleerde kunstmatige omgeving.
Doelen:
o Onderzoek naar cellulaire processen.
o Productie van vaccins en therapeutische eiwitten.
o Testen zonder proefdieren.
️Redenen voor opmars
Antibiotica → minder besmettingen.
Trypsine → celisolatie en subcultivatie.
Ontwikkeling van chemisch gedefinieerde media → betere controle.
Incubatoren, laminaire flowkasten.
Ethische en praktische beperkingen van proefdieronderzoek.
Voordelen
Controleerbare omgeving (pH, temperatuur, gasconcentraties, voedingsstoffen).
Homogene populaties → reproduceerbare resultaten.
Kosteneffectief/besparend.
Kleinere hoeveelheden materiaal nodig.
Ethische problemen vermijden.
Beperkingen/nadelen
Aseptisch werken.
Langzamere groei dan bacteriën/schimmels.
Beperkte opbrengst op labschaal.
Senescentie bij normale cellen (Hayflick-limiet ± 60 delingen, daarna geen delingen).
2D groei in vitro ↔ 3D groei in vivo.
Volledige weefselcontext ontbreekt (bv. zenuwstelsel).
️Toepassingen
Vaccins (poliovaccin, rabiësvaccin, COVID-19-vaccin).
Kankeronderzoek (HeLa, HepG2, DU145).
Gentherapie en regeneratieve geneeskunde (stamcellen, iPSC’s).
Toxicologie: in vitro alternatieven voor LD50-tests.
,2: Technieken en veiligheid
️Basisvoorwaarden voor celcultuur
Steriele omgeving:
o Laminaire flowkast (klasse II, steriele luchtstroom).
o Handschoenen, pipetten, ontsmettingsmiddel.
Controle van parameters:
o Temperatuur (meestal 37 °C).
o pH (fenolrood in medium als indicator).
o CO₂ (5% voor buffering via bicarbonaatsysteem).
o Vochtigheid (voorkomt uitdroging).
Groeimedium:
o Basismedium (DMEM, RPMI, MEM, …).
o Supplementen: serum (FBS), groeifactoren, antibiotica
(penicilline/streptomycine).
Celtypen in cultuur
Type Kenmerken
Primaire Rechtstreeks uit weefsel, beperkte levensduur
cellen (Hayflick-limiet), fysiologisch relevant
Onsterfelijk gemaakt (spontaan of via
Cellijnen
transformatie), vaak eenvoudiger te kweken
Ongedifferentieerd, zelfvernieuwend,
Stamcellen
differentieerbaar
Celkweekvormen
2D-cultuur: cellen groeien als monolaag op plastic; goedkoop, eenvoudig.
3D-cultuur: sferoïden, organoïden → beter weefselmodel.
Suspensiecultuur: cellen zweven in medium (bv. lymfocyten).
Adherente cultuur: cellen hechten aan substraat (bv. fibroblasten).
Subcultivatie (passage)
Nodig wanneer cellen onvoldoende ruimte hebben om te groeien.
Proces:
1. Medium verwijderen.
2. Cellen wassen met PBS.
3. Trypsine toevoegen om cellen los te maken.
4. Cellen verdunnen in vers medium.
, Belangrijk: passagenummer bijhouden → hoge passage kan fenotype veranderen
(dus zo weinig mogelijk passeren.
Contaminaties
Microbieel: bacteriën, gisten, schimmels → troebel medium, pH-verandering.
Mycoplasma: onzichtbaar, beïnvloedt celmetabolisme en DNA.
Kruiscontaminatie: cellijn verward met andere lijn.
Preventie:
Aseptische techniek.
Regelmatig testen op mycoplasma.
Alleen werken met goed gekarakteriseerde lijnen.
Cryopreservatie
Doel: langdurig bewaren bij -196 °C (vloeibare stikstof).
Medium: groeimedium + cryoprotectant (meestal 10% DMSO).
Gecontroleerd invriezen om ijskristalvorming te voorkomen.
Ontdooien: snel in 37 °C waterbad, direct medium toevoegen.
3: Celgroei en celcyclus in cultuur
Groei in cultuur
Cellen in vitro volgen een groeicurve met 4 fasen:
Fase Kenmerk Gebeurtenis
Cellen hechten, herstellen van stress, starten
Lag-fase Aanpassingsfase
metabolisme
Log-/Exponentiële fase Snelste deling Verdubbelingstijd specifiek voor celtype
Confluente laag (niet genoeg plaats voor
Stationaire fase Groei = afsterven
verdere groei), nutriëntendepletie
Nutrient- en pH-ongunstig, afvalstoffen
Afstervingsfase Netto verlies
stapelen
Factoren die groei beïnvloeden
Fysisch: temperatuur, pH, zuurstof/CO₂.
Chemisch: soort medium, serum, groeifactoren.
Biologisch: passagenummer, contactinhibitie, celtype.
Celcyclus: overzicht
