Kľúčový rozdiel – in vitro a in vivo
Výskumníci vykonávajú svoje experimenty v rôznych experimentálnych modeloch. Experimentálne modely môžu byť dvoch hlavných typov; in vitro a in vivo. Výskum in vitro prebieha v kontrolovaných umelých prostrediach, zatiaľ čo výskum in vivo prebieha v rámci živých systémov v prirodzených bunkových podmienkach. Kľúčový rozdiel medzi in vitro a in vivo je teda v tom, že in vitro znamená mimo bunky v umelom prostredí, ktoré je rekonštrukciou biologického modelu, zatiaľ čo in vivo znamená v bunke za prirodzených podmienok. Experimenty in vitro sa uskutočňujú v sklenenom prostredí v bezbunkových extraktoch a purifikovaných alebo čiastočne purifikovaných biomolekulách. Výskum in vivo sa vykonáva v živých bunkách alebo organizmoch bez manipulácie s podmienkami.
Čo je in vitro?
Pojem in vitro sa používa v bunkovej biológii na vysvetlenie techník, ktoré sa vykonávajú v kontrolovanom prostredí mimo živej bunky alebo organizmu. V latinčine in vitro znamená „v skle“. Preto sú štúdie, ktoré sa vykonávajú mimo živého organizmu, vo vnútri skla (skúmavky alebo Petriho misky), známe ako štúdie in vitro. V experimentoch in vitro výskumníci optimalizujú podmienky veľmi podobné bunkovým podmienkam, aby mohli študovať skutočné aktivity. Experimenty in vitro však majú menší úspech kvôli neschopnosti poskytnúť presné bunkové podmienky buniek alebo organizmov v laboratórnych podmienkach.
V procesoch in vitro sú podmienky umelé a ide o rekonštrukcie prostredia in vivo. Umelé podmienky sa vytvárajú zmiešaním potrebných komponentov a činidiel za kontrolovaných podmienok vo vnútri skleneného riadu v laboratóriu. Väčšina molekulárnych, biochemických experimentov sa vykonáva in vitro v laboratóriách na testovanie. Metódy in vitro sú široko používané vo farmaceutickom priemysle na výrobu liekov vo veľkom meradle pomocou mikroorganizmov kvôli ich ľahkej výrobe a ekonomickým výhodám.
Procesy in vitro zahŕňajú PCR, konštrukciu rekombinantnej DNA, purifikáciu proteínov, oplodnenie in vitro, diagnostiku in vitro atď.
Obrázok 01: In vitro bunková kultúra
Čo je in vivo?
Pojem in vivo sa vzťahuje na experimenty vykonávané v živých bunkách alebo organizmoch. V latinčine in vivo znamená „v rámci živých“. Takže v experimentoch in vivo sa podmienky nemanipulujú ani nekontrolujú. V týchto štúdiách sú prítomné presné bunkové podmienky. V medicíne sa klinické skúšky a testovanie na zvieratách vykonávajú in vivo na analýzu celkových účinkov experimentov. V in vivo experimentoch sa používajú živé bunky alebo zvieracie modely. Štúdie in vivo sú kľúčové pre vývoj zdravotníckych pomôcok, chirurgických nástrojov, postupov a nových terapií. V klinických štúdiách sa hlodavce široko používajú ako modelové organizmy na identifikáciu symptómov mnohých ľudských chorôb, pretože ich genetické, biologické a behaviorálne charakteristiky sa veľmi podobajú tým ľudským. Preto sa u hlodavcov vyvíjajú podobné príznaky ako u ľudí.
V porovnaní so štúdiami in vitro vedú experimenty in vivo k presným záverom. Keďže sú však živé modely zložité, procesy in vivo sú časovo náročné a náročné na prácu.
Obrázok 02: Králik vo výskume na testovanie na zvieratách
Aký je rozdiel medzi In Vitro a In vivo?
In Vitro vs In vivo |
|
| Experimentálne modely „v pohári“. Experimentálne postupy uskutočňované mimo živých buniek sú známe ako experimenty in vitro. Takéto podmienky sú umelé podmienky poskytnuté výskumníkom. | Experimentálne modely „v rámci života“. Experimenty uskutočnené v živej bunke alebo organizme sú známe ako experimenty in vivo. Experimenty in vivo prebiehajú za presných bunkových podmienok. |
| Príklady | |
| Experimenty s bunkovou kultúrou v Petriho miskách, experimenty v skúmavkách atď. sú príkladmi. | Príkladom je použitie modelových organizmov, ako sú myši, prasa, králik, opice atď. |
| Cost | |
| Je to lacnejšie. | Sú drahšie na výkon. |
| Čas | |
| To poskytuje rýchle výsledky. | Sú časovo náročné. |
| Presnosť | |
| Je to menej presné ako experimenty in vivo. | Je to presnejšie ako experimenty in vitro. |
| Obmedzenia | |
| Majú menej obmedzení. | Majú viac obmedzení. |
Zhrnutie – In vitro vs in vivo
In vitro a In vivo sú dva experimentálne modely, ktoré používajú bunkoví biológovia na vykonávanie výskumu. Výskum in vitro sa vykonáva mimo živých buniek alebo organizmov za manipulovaných výskumných podmienok vo vnútri skleneného tovaru. Výskum in vivo sa vykonáva v živých bunkách alebo živých organizmoch za presných bunkových podmienok. Experimenty in vivo sú dôležité pri testovaní na zvieratách a klinických štúdiách, zatiaľ čo experimenty in vitro sú užitočné v mnohých štúdiách bunkovej a molekulárnej biológie a vo farmaceutickom priemysle.
