В чем разница между in vivo и in vitro?
Медицинские статьи для широкой аудитории часто используют термины “ in vitro ” и “ in vivo ” для описания исследований. С латинского in vitro — переводится “в стекле”, а in vivo переводится как “в жизни”.
Определения
Термин in vitro указывает, что медицинские процедуры, тесты и эксперименты исследователи проводят вне живого организма. Исследование in vitro проводится в контролируемой среде, такой как пробирка или чашка Петри.
Термин in vivo указывает, что исследование проводится в естественных условиях. Это относится к тестам, экспериментам и процедурам, которые ученые выполняют на живом организме, таком как человек, лабораторное животное или растение.
Примеры
Исследователи используют методики in vivo и in vitro для углубления наших знаний о болезнях и человеческом теле. В научных исследованиях ученые могут проверить гипотезу, используя один или оба этих метода.
В пробирке
Тестирование in vitro происходит в лаборатории и обычно включает в себя изучение микроорганизмов, клеток человека или животных в культуре. Эта методология позволяет ученым оценивать различные биологические явления в конкретных клетках без отвлекающих факторов и потенциальных запутывающих переменных, присутствующих в целых организмах.
Тестирование in vitro — это простая методология исследования. Ученые могут проводить детальные анализы и изучать биологические эффекты у большего числа субъектов in vitro, чем в экспериментах на животных или людях.
Однако, хотя чашки Петри и пробирки обеспечивают контролируемую среду для испытаний in vitro, они не могут воспроизвести условия, которые происходят внутри живого организма.
В результате, интерпретировать данные in vitro необходимо с осторожностью, так как полученные результаты не могут предсказать реакцию живого существа.
Некоторые примеры тестирования in vitro включают фармацевтическое тестирование и лечение бесплодия.
Фармацевтические испытания
Новые лекарственные препараты проходят тестирование in vitro, прежде чем начинаются клинические испытания. Во время доклинического испытания in vitro исследователи подвергают клетки-мишени воздействию нового препарата и контролируют его действие. Тестирование in vitro особенно полезно для определения того, обладает ли новый препарат токсическими и канцерогенными эффектами.
В исследовании 2018 года ученые из Италии использовали тестирование in vitro для мониторинга токсического действия наночастиц оксида молибдена — многообещающего нового метода лечения рака. Наночастицы — это небольшие или ультрадисперсные частицы, размер которых обычно составляет 1-100 нанометров.
Авторы одного из исследований 2017 года определили персонализированные методы лечения рака с использованием моделей in vitro.
В ходе исследования ученые собрали клетки из двух опухолей матки и двух опухолей толстой кишки. Ученые проанализировали опухолевые клетки с помощью высокопроизводительного скрининга лекарственных средств, который сочетает в себе биологию, робототехнику и обработку данных для тестирования тысяч различных биологических соединений на одной клетке-мишени.
В результате анализа были выявлены эффективные лекарственные средства и их комбинации, специфичные для каждого образца клеток.
Лечение бесплодия
Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО) — это вид лечения бесплодия, при котором оплодотворение происходит в лаборатории, а не внутри организма.
ЭКО включает в себя извлечение одной или нескольких яйцеклеток из яичника и помещение их в чашку Петри с донорской спермой. Оплодотворение обычно происходит в течение 3-5 дней . Затем врач имплантирует полученные эмбрионы в матку.
В естественных условиях
Несмотря на положительные доклинические результаты, около 30% лекарственных препаратов терпят неудачу в клинических испытаниях на людях из-за возникновения неблагоприятных побочных эффектов. Дополнительные 60% не дают желаемого эффекта.
Тестирование in vivo, особенно в клинических испытаниях, является жизненно важным аспектом медицинских исследований в целом. Исследования in vivo дают ценную информацию о влиянии конкретного вещества или прогрессировании заболевания на весь живой организм. Основными видами тестов in vivo являются исследования на животных и клинические испытания.
Исследования на животных
Ученые используют исследования на животных для выявления механизмов, лежащих в основе различных процессов заболевания, и для оценки безопасности новых методов лечения.
Исследования на животных служат своего рода промежуточным звеном между экспериментами in vitro и испытаниями на людях. Большинство исследований на животных используют лабораторных мышей или крыс, которые почти генетически идентичны. В результате исследователи могут отслеживать различные биологические эффекты внутри сложных организмов.
Тестирование генетически схожих объектов в лабораторных условиях обеспечивает такую степень контроля, которая отсутствует в клинических испытаниях.
Проведение клинических испытаний
Если препарат окажется безопасным и эффективным в исследованиях in vitro и на животных, эксперты оценят его действие на людях с помощью клинических испытаний. Исследователи зачастую сравнивают эффекты новых лекарственных препаратов с эффектами плацебо. Многие считают рандомизированные контролируемые исследования золотым стандартом фармацевтического тестирования. Все исследования должны включать рандомизацию и контроль.
При рандомизации исследователи случайным образом распределяют участников либо в группу лечения, либо в группу плацебо.
При контрольном исследовании ученые сравнивают результаты участника, получившего новое лекарственное средство или вмешательство, с результатами участника контрольной группы. Участники контрольной группы получают альтернативное лечение, например плацебо или старую форму нового препарата.
Исследователи могут скрывать информацию, которая может повлиять на участника эксперимента, до тех пор, пока испытание не закончится.
Слепое исследование может включать распределение препарата и плацебо в одинаковых капсулах, чтобы участники не могли сказать, в какой группе лечения они находятся.
Заключение
Исследования in vitro и in vivo дают ценную информацию для всех этапов биомедицинских исследований. Ученые часто используют методы in vitro для фундаментальных исследований, чтобы исследовать лекарственные взаимодействия и патологические процессы на клеточном уровне.
Исследования in vivo расширяют данные исследований in vitro путем мониторинга биологических реакций живых организмов.
Перед применением советов и рекомендаций, изложенных на сайте «Medical Insider», обязательно проконсультируйтесь с врачом!
Учредитель сетевого издания (Medical Insider), главный редактор, автор статей.
Врач ультразвуковой диагностики в СЗЦДМ, г. Санкт-Петербург
Источник
Форум цветоводов Фрау Флора
О выращивании комнатных и садовых растений; обсуждение видов, сортов, болезней, вредителей.
Культура «in vitro», растения из меристем
Культура «in vitro», растения из меристем
Сообщение АЕА » 09 дек 2010, 05:31
Re: Культура «in vitro», растения из меристем
Сообщение Святослав » 09 дек 2010, 18:44
Re: Культура «in vitro», растения из меристем
Сообщение АЕА » 09 дек 2010, 21:01
Отвечу на вопросы.
1. Святослав, я к сожалению не знаю кто именно ввел этот термин. Он применяется уже очень давно, вероятно с тех пор когда все ученые общались на латыни. В латыни много заимствованных греческих слов и термин «меристема» тоже греческого происхождения, meristós — делимый.
2. Термин «in vitro» это скорее идиома или же научный жаргонизм. Когда говорят о растениях, выращенных методом «in vitro», это вовсе не означает, что их вырастили в пробирке. Могла быть не пробирка, а чашка Петри или иной лабораторный сосуд. Главное, что новая жизнь получена в стерильных условиях и вне организма.
3. Святослав, Вы самостоятельно ответили на вопрос.
Да, одна из целей — быстро и в неограниченных количествах размножить нужное растение, например, какой то очень ценный сорт или гибрид.
Растения, размноженные таким образом, ничем не отличаются друг от друга и от материнского растения, они совершенно одинаковые и ( важно) свободны от болезней и вирусов, т.е. совершенно здоровые. В остальном они ничем не отличаются от растений полученных обычным способом. После пересадки в грунт они не требуют какой то особой заботы и внимания.
Источник
Производство растений in vitro и in vitro Н.У.
Выращивание микрорастений в стандартизированных условиях обеспечивает высокую степень однородности посадочного материала между различными партиями, что дает возможность нашим клиентам более точно планировать объемы и сроки посадок.
Герметичная пластиковая тара и питательный субстрат, в котором выращиваются микрорастения, дают возможность транспортировки продукции на дальние расстояние с сохранением жизнеспособности и посадочных качеств микрорастений, что подтверждается широкой географией наших постоянных клиентов. Компактность упаковки и небольшой вес контейнеров значительно уменьшают транспортные расходы.
Особенности данного способа размножения позволяют в сжатые сроки получать омоложенный оздоровленный посадочный материал как старых, но не теряющих свою актуальность, сортов так и селекционных новинок.
Основной сложностью при работе с микрорастениями является процесс их адаптации к естественным условиям. Проведение адаптации микрорастений требует определенных навыков и наличия теплиц для первичного доращивания растений in vitro. Адаптация производится в условиях повышенной влажности и с применением других специальных мер по уходу (см. рекомендации по посадке и уходу здесь). Требуемые условия необходимо соблюдать в первые 3-5 недель (в зависимости от вида растений) после высадки микрорастений в субстрат. Допустимый выпад (гибель) микрорастений при соблюдении оптимальных условий адаптации составляет 5 – 10% в зависимости от культуры и сорта.
Ключевым потребителем продукции категории «микрорастения in vitro» являются тепличные хозяйства, располагающие зимними отапливаемыми теплицами (агрофирмы, тепличные комбинаты, питомники, фермерские хозяйства и т.д.).
Также мы производим микрорастения флоксов in vitro неукоренненные — in vitro Н.У.
В этой категории мы предлагаем микрорастения флоксов in vitro н/у для непосредственной высадки в теплицу.
Совмещение стадий укоренения и адаптации микропобегов флоксов открывает возможность увеличения эффективности производства для этой культуры и позволяет значительно сократить сроки получения готовых растений.
Особенности этой категории растений:
Источник
Размножение растений в пробирках ин-витро (in-vitro), укоренение, адаптация, время, раствор
Размножение растений в культурах ин-витро (микроразмножение) означает способ размножения в искусственных, асептических условиях (в стекле). Представления микроразмножения является теория заложенная, когда каждая клетка растения покрытосеменных скрывает переданные через ядро и цитоплазму свойства, которые в определенных условиях делает возможным восстановление целого организма, отвечающему целому материнскому растению. Размножение ин-витро растений садовых, древесных, проходит примерно как растений зеленых, однако достижение свойств размножение является более сложным. В процессе розмнажения можно выделить четыре этапа.
Этап первый и второй. Оздоровление и размножение.
Материалом для размножения, используются растения свободные от болезней, зачастую с помощью термотерапии, после зимнего отдыха берут верхушечный побег растения. Стерилизацию поверхности проводят с помощью смеси из (50% алкоголя и 0,1% хлорки (хлорид ртути) ). Для размножения используют верхушечный побег 0,3-0,8 мм, для смеси чаще всего используют работы Мурашига и Кога, с добавлением цитокинина BAP (бензиламинопурина), стимулятора роста и образователя новых побегов. В первом этапе растения содержаться 3-4 недели, создаются несколько дополнительных побегов. Состав Мурашига и Кога таков: (в мг/л)
| NH4NO3 -1650 KNO3 -1900 CaCl2 * 2H20 -440 MgSO4 *7H20 -370 KH2PO4 -170 | Na2EDTA * 2H20 -37,2 FeSO4 * 7H20 -27,8 MnSO4 * 4H20 -22,3 сахароза -20 000 глицин -2,0 | гидролизат казеина – 1000 мезо-инозитол -100 кислота никотиновая -0,5 перидоксина-HCl -0,5 тиамин-HCl -0,1 |
Субтракция пробуждает рост и образование боковых побегов. Для получения хороших приростов размножения нужно использовать хорошие термично-освещенные условия. Интенсивность осветления должна быть около 1000 люксов (1000 люмий на квадратный метр), а температура воздуха от 21 до 25 градусов Цельсия саженцы одесса. Температура выше 30 гр приводит к быстому старению материала и уменьшению продуктивности.
Этап второй. Укоренение.
Для укоренения в пробирках используют молодое растения с хорошо образовавшимися листьями, длиной около 2 см. Для укоренения используют стимуляторы корнеобразования на основе ауксина.
Типы использования различных ауксинов (NAA, IAA или IBA) считается самым лучшим раствором с содержанием от 0,5 до 2 мг на литр раствора. Перебор укоренителя вызывает образование калиуса и затруднение образование корней. Хорошему укоренению растений способствует интенсивность света и уменьшение минеральных солей, добавление витаминов, B1, B2, B6, кислоты никотиновой и аскорбиновой.
Этап четвертый. Адаптация растений из пробирки в теплицу.
Этап этот является решающим при микроразмножении. Перенесение растений из стекла в теплицу означает изменение роста. Следует обеспечить им высокую влажность, требуемую температуру. Растения размножаемые в ин-витро следует защитить от паразитов, и скачков температуры. Грунт для посадки должен быть легким и свободным от болезней. Для субстрата лучше использовать торф верховой с необходимой кислотностью, освободить его от микроорганизмов можно с помощью термической обработки. Для дезинфекции лучше использовать фунгицид Топсин с добавлением Алиет. Рост растений можно ускорить с помощью опрыскивания препаратором цитокинина 0,5-2 мг на литр непосредственно по посадке, а второй этап можно повторить через две недели. Спустя 8 недель растения вырастают на высоту от 10 до 20 см, после этого их можно садить в питомник (однако не позже чем второй половины июля), или оставить их в теплице в горшках до второй половины весны.
Размножение растений в ин-витро, есть в практике несколько десятков лет. Большое значение в этом способе является быстрое размножение растений за короткое время, а также выращивание их без вирусов. С одной почки растения можно вырастить несколько тысяч растений.
Источник