Βασική διαφορά – In Vitro vs In Vivo
Οι ερευνητές πραγματοποιούν τα πειράματά τους σε διαφορετικά πειραματικά μοντέλα. Τα πειραματικά μοντέλα μπορούν να είναι δύο βασικών τύπων. in vitro και in vivo. Η έρευνα in vitro διεξάγεται σε ελεγχόμενα τεχνητά περιβάλλοντα, ενώ η in vivo έρευνα διεξάγεται εντός των ζωντανών συστημάτων σε φυσικές κυτταρικές συνθήκες. Έτσι, η βασική διαφορά μεταξύ in vitro και in vivo είναι ότι in vitro σημαίνει έξω από το κύτταρο σε ένα τεχνητό περιβάλλον που είναι μια ανακατασκευή του βιολογικού μοντέλου ενώ in vivo σημαίνει εντός του κυττάρου υπό φυσικές συνθήκες. Πειράματα in vitro πραγματοποιούνται σε γυάλινα περιβάλλοντα σε εκχυλίσματα χωρίς κύτταρα και καθαρισμένα ή μερικώς καθαρισμένα βιομόρια. Η in vivo έρευνα πραγματοποιείται εντός ζωντανών κυττάρων ή οργανισμών χωρίς να γίνεται χειρισμός των συνθηκών.
Τι είναι In Vitro ?
Ο όρος i n vitro χρησιμοποιείται στην κυτταρική βιολογία για να εξηγήσει τις τεχνικές που εκτελούνται σε ελεγχόμενο περιβάλλον έξω από ένα ζωντανό κύτταρο ή οργανισμό. Στα λατινικά in vitro σημαίνει «μέσα σε γυαλί». Επομένως οι μελέτες που γίνονται εκτός του ζωντανού οργανισμού, μέσα σε γυαλί (δοκιμαστικοί σωλήνες ή τρυβλία Petri) είναι γνωστές ως μελέτες in vitro. Σε πειράματα in vitro, οι ερευνητές βελτιστοποιούν τις συνθήκες πολύ παρόμοιες με τις κυτταρικές συνθήκες για να μελετήσουν τις πραγματικές δραστηριότητες. Ωστόσο, τα πειράματα in vitro έχουν μικρότερη επιτυχία λόγω της αδυναμίας παροχής των ακριβών κυτταρικών συνθηκών των κυττάρων ή των οργανισμών υπό εργαστηριακές συνθήκες.
Στις in vitro διεργασίες, οι συνθήκες είναι τεχνητές και είναι ανακατασκευές περιβαλλόντων in vivo. Οι τεχνητές συνθήκες σχηματίζονται με την ανάμειξη των απαραίτητων συστατικών και αντιδραστηρίων υπό ελεγχόμενες συνθήκες μέσα σε ένα γυάλινο σκεύος στο εργαστήριο. Τα περισσότερα από τα μοριακά, βιοχημικά πειράματα πραγματοποιούνται in vitro στα εργαστήρια για δοκιμή. Οι μέθοδοι in vitro χρησιμοποιούνται ευρέως στη φαρμακευτική βιομηχανία για την παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων μεγάλης κλίμακας με χρήση μικροοργανισμών λόγω της ευκολίας παραγωγής και των οικονομικών οφελών.
Οι in vitro διεργασίες περιλαμβάνουν PCR, κατασκευή ανασυνδυασμένου DNA, καθαρισμό πρωτεΐνης, γονιμοποίηση in vitro, διάγνωση in vitro κ.λπ.
Εικόνα 01: In vitro κυτταρική καλλιέργεια
Τι είναι το In Vivo ?
Ο όρος in vivo αναφέρεται στα πειράματα που πραγματοποιούνται μέσα σε ζωντανά κύτταρα ή οργανισμούς. Στα λατινικά in vivo σημαίνει «μέσα στους ζωντανούς». Έτσι σε πειράματα in vivo, οι συνθήκες δεν χειραγωγούνται ούτε ελέγχονται. Σε αυτές τις μελέτες υπάρχουν ακριβείς κυτταρικές συνθήκες. Στην ιατρική, κλινικές δοκιμές και δοκιμές σε ζώα πραγματοποιούνται in vivo για την ανάλυση των συνολικών επιπτώσεων των πειραμάτων. Σε πειράματα in vivo, χρησιμοποιούνται ζωντανά κύτταρα ή ζωικά μοντέλα. Οι in vivo μελέτες είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη ιατρικών συσκευών, χειρουργικών εργαλείων, διαδικασιών και νέων θεραπευτικών μεθόδων. Σε κλινικές δοκιμές, τα τρωκτικά χρησιμοποιούνται ευρέως ως πρότυποι οργανισμοί για τον εντοπισμό συμπτωμάτων πολλών ανθρώπινων ασθενειών, καθώς τα γενετικά, βιολογικά και συμπεριφορικά χαρακτηριστικά τους μοιάζουν πολύ με αυτά των ανθρώπων. Επομένως, τα τρωκτικά αναπτύσσουν παρόμοια συμπτώματα όπως οι άνθρωποι.
Σε σύγκριση με μελέτες in vitro, τα πειράματα in vivo καταλήγουν σε ακριβή συμπεράσματα. Ωστόσο, δεδομένου ότι τα ζωντανά μοντέλα είναι πολύπλοκα, οι in vivo διαδικασίες είναι χρονοβόρες και απαιτούν εργασία.
Εικόνα 02: Κουνέλι στην έρευνα για δοκιμές σε ζώα
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ In Vitro και In Vivo;
In Vitro vs In Vivo |
|
| Πειραματικά μοντέλα «μέσα στο ποτήρι». Οι πειραματικές διαδικασίες που εκτελούνται εκτός των ζωντανών κυττάρων είναι γνωστές ως πειράματα in vitro. Τέτοιες συνθήκες είναι τεχνητές συνθήκες που παρέχονται από τον ερευνητή. | Πειραματικά μοντέλα «μέσα στους ζωντανούς». Τα πειράματα που γίνονται μέσα στο ζωντανό κύτταρο ή οργανισμό είναι γνωστά ως πειράματα in vivo. Τα πειράματα in vivo πραγματοποιούνται υπό ακριβείς κυτταρικές συνθήκες. |
| Παραδείγματα | |
| Πειράματα κυτταροκαλλιέργειας σε τρυβλία Petri, πειράματα σε δοκιμαστικούς σωλήνες κ.λπ. είναι παραδείγματα. | Χρήση μοντέλων οργανισμών όπως ποντίκια, χοίρος, κουνέλι, πίθηκος κ.λπ. είναι παραδείγματα |
| Κόστος | |
| Αυτό είναι λιγότερο ακριβό. | Είναι πιο ακριβά στην απόδοσή τους. |
| Ώρα | |
| Αυτό παρέχει γρήγορα αποτελέσματα. | Είναι χρονοβόρα. |
| Ακρίβεια | |
| Αυτό είναι λιγότερο ακριβές από τα πειράματα in vivo. | Αυτό είναι πιο ακριβές από τα πειράματα in vitro. |
| Περιορισμοί | |
| Έχουν λιγότερους περιορισμούς. | Έχουν περισσότερους περιορισμούς. |
Σύνοψη – In vitro vs In vivo
In vitro και In vivo είναι δύο πειραματικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται από κυτταρικούς βιολόγους για την εκτέλεση έρευνας. Έρευνα in vitro πραγματοποιείται έξω από τα ζωντανά κύτταρα ή τους οργανισμούς υπό χειραγωγημένες συνθήκες έρευνας μέσα σε ένα γυάλινο σκεύος. Η in vivo έρευνα πραγματοποιείται εντός ζωντανών κυττάρων ή ζωντανών οργανισμών υπό ακριβείς κυτταρικές συνθήκες. Τα πειράματα in vivo είναι σημαντικά σε δοκιμές σε ζώα και κλινικές δοκιμές, ενώ τα πειράματα in vitro είναι χρήσιμα σε πολλές κυτταρικές και μοριακές βιολογικές μελέτες και στη φαρμακευτική βιομηχανία.
